电磁场课件磁场力时变电磁场麦克斯韦方程组.pptVIP

第1页，共33页，星期日，2025年，2月5日构成方程基本方程表示：（磁通连续原理）（安培环路定律）恒定磁场的性质是有旋无源,电流是激发磁场的涡旋源。3.3恒定磁场的基本方程、分界面衔接条件分界面衔接条件：第2页，共33页，星期日，2025年，2月5日恒定磁场定解问题描述为：实际磁场问题变成了求解矢量磁位A的泊松方程的定解问题。由于引入一个矢量函数A，使得3.4磁矢位A及其边值问题第3页，共33页，星期日，2025年，2月5日3.5.2磁位的边值问题归结为求解满足给定边值条件的拉普拉斯方程问题。无电流区域磁场的边值问题：第4页，共33页，星期日，2025年，2月5日3.8.1恒定磁场中的能量3.8磁场能量与力磁场来源于电流，磁场能量的存储过程，就是电流建立的过程。uKRL通电线圈中的磁能注意：电源提供能量为0~t内电源提供的能量0~t内电阻消耗的能量0~t内电源反抗做功转化为线圈的能量第5页，共33页，星期日，2025年，2月5日1.安培力公式3.8.3磁场力(MagneticFieldForce)2.虚位移法（虚功原理）电源提供的能量=磁场能量的增量+磁场力所做的功n个载流回路系统，当仅有一个广义坐标发生位移dg，系统的功能守恒是即洛伦兹力公式第6页，共33页，星期日，2025年，2月5日1）常电流系统(Ik=Const)电源不断提供能量，一半用于增加磁能，一半提供磁场力作功。广义力2）常磁链系统(Ψk=Const)磁链不变，表示没有感应电动势，电源不需要提供克服感应电动势的能量，即电源提供能量为零。广义力第7页，共33页，星期日，2025年，2月5日同轴线圈型电磁推进器导轨型电磁推进器借助电磁力推进抛体加速运动的技术电磁推进技术V2km/sV～1km/s第8页，共33页，星期日，2025年，2月5日线圈型电磁推进模式加速力的计算直螺线管电磁推进的加速力系统磁能：加速力：第9页，共33页，星期日，2025年，2月5日3.法拉第观点（B管）法拉第观点，磁通量管沿其轴向方向受到纵张力，垂直方向受到侧压力,其量值都等于（磁力密度）N/m2磁通量管受力电磁铁作用于磁场中两种媒质分界面上的磁压力注意：外力与磁力是作用力与反作用力关系电磁铁的起重力：第10页，共33页，星期日，2025年，2月5日作业3-4-33-5-13-6-23-8-3矢量磁位：标量磁位：镜像法：电磁力：第11页，共33页，星期日，2025年，2月5日Time-VaryingElectromagneticField第四章时变电磁场电磁感应定律和全电流定律正弦电磁场序电磁辐射电磁场基本方程、分界面上的衔接条件动态位及其积分解坡印廷定理和坡印廷矢量第12页，共33页，星期日，2025年，2月5日4.0序Introduction场量随时间变化的电磁场是时变电磁场，静电场、恒定电场、恒定磁场都是时变电磁场的特例。1865年英国科学家麦克斯韦将全部的电磁现象、实验事实和基本规律以统一的矢量微积分形式的麦克斯韦方程组高度概括。麦克斯韦方程组是研究宏观电磁场现象的理论基础。第13页，共33页，星期日，2025年，2月5日三种常见的电磁感应现象：共同点：当穿过一闭合导体回路的磁通量发生变化时，在导体回路中就会出现电流。4.1电磁感应定律和全电流定律Kab????????????????????????????（1）（2）（3）第14页，共33页，星期日，2025年，2月5日1.法拉第电磁感应定律—2.法拉第电磁感应定律的数学形式3.楞次定律—判断感应电流方向在导体回路中产生的感应电动势与穿过回路磁通量的变化率成正比。在闭合导体回路中，感应电流产生的磁通量，总是阻碍或反抗原有磁通量的变化。4.1.1法拉第电磁感应定律（Faraday’sLaw）感应电流：第15页，共33页，星期日，2025年，2月5