华南师范大学《大学物理》课件A-第十五章.pptVIP

*2.阻尼摆----涡流产生的磁场总是阻碍导体和原磁场的相对运动.用于电磁仪表(阻尼摆),电磁制动器中.*电荷电场磁场电流运动激发激发变化变化自然界的特征之一是具有对称性。因而，反映自然规律的物理定律也必然具有其内在的对称性。15.6麦克斯韦电磁场理论简介*麦克斯韦提出两个假设:(1)变化的磁场可以产生有旋电场;(2)变化的电场(位移电流)可以产生磁场。*一、位移电流1.位移电流恒定电流的磁场遵从安培环路定理:I---穿过以L为边界的任意曲面的传导电流的代数和。*IRIR含有电容器的非恒定电流的电路：的形状无关。与L所围曲面矛盾！*极板间电位移通量:IR的方向与导线中传导电流的方向相同。定义:位移电流位移电流密度*2.位移电流与传导电流的比较相同之处:产生磁效应等效。不同之处:I由自由电荷定向运动产生，通过导体产生焦耳热;Id是变化的电场，不产生焦耳热。15.3自感和互感自感----导体回路中由于自身电流的变化,而在自身回路中产生感应电动势的现象。这种电动势叫做自感电动势。互感----由于某一导体回路中电流的变化而在邻近导体回路中产生感应电动势的现象。这种电动势称为互感电动势。1.实验观察K合上瞬间,B比A晚达到稳定的相同亮度;K断开,A、B并不立即熄灭，而是逐渐变暗。KRABL一、自感2.自感和自感电动势(1)自感系数(自感)设回路的电流为I,据毕-萨定律,写成:L----自感系数在没有铁磁质存在时,它与I无关,仅由回路的形状,大小,匝数以及周围介质的磁导率决定。通常由实验测定。单位:H(亨利)常用:(2)自感电动势L不变时,物理意义:负号表示总是阻碍原来电流的变化。电流增大,即与原电流方向相反;电流减小,与原电流方向相同。L是回路电磁惯性的量度。求L的方法:说明：N匝时，L不变例1.一线圈(L,R)接入的交变电源,设线圈的自感电动势为,则该线圈的电流有多大?答:例2.无限长同轴电缆单位长度上的自感。解：由安培环路定律得：介质内：介质外：单位长：例3.空心长直螺线管的自感。二、互感1.实验现象122.互感和互感电动势(1)互感系数(互感)---产生的磁场穿过回路2的磁通量。---回路1对回路2的互感。同理有:实验证明:---两个回路的互感系数。与电流无关(周围不存在铁磁质),仅由回路的形状,大小,匝数,周围介质的磁导率以及回路的相对位置决定。通常由实验测定。物理意义:反映出两个回路的耦合程度。可以证明:---两个回路间的耦合系数。无漏磁时:单位与自感系数L同。(2)互感电动势求的方法:M不变时成立说明：N匝时，将换成。例4.一矩形线圈放在长直导线旁,与之共面。线圈中,求:长直导线中的。解:设长直导线中通有电流I，则在矩形线圈中:这是感生电动势*例5.一无限长载有电流I的直导线旁有一矩形线圈与之共面,并以垂直离开直导线。求当时,线圈的位置及此时线圈中的解:设长直导线与矩形线圈相距由上例:得:这是动生电动势应用：1.自感利:用于稳流,制作高频扼流圈;用于滤波;与电容器组成振荡电路等.弊:在大功率,大电流电力系统中电路的开/断易产生很大的自感电动势,击穿绝缘层或产生电弧,烧坏开关。2.互感(1)感应圈(2)互感器(变压器)*两线圈自感为、,互感为M.求组合后的自感L.(1)顺接串联：(2)反接串联：答案：12341234*15.4磁场能量实验表明:一个充电的电容器具有能量,一