电磁场统一理论.pptVIP

13.3.2互感应2、互感系数与互感电动势1)互感系数(M)因两个载流线圈中电流变化而在对方线圈中激起感应电动势的现象称为互感应现象。1、互感现象若两回路几何形状、尺寸及相对位置不变，周围无铁磁性物质。实验指出：第58页，共103页，星期日，2025年，2月5日实验和理论都可以证明：2）互感电动势：互感系数和两回路的几何形状、尺寸，它们的相对位置，以及周围介质的磁导率有关。互感系数的大小反映了两个线圈磁场的相互影响程度。第59页，共103页，星期日，2025年，2月5日互感系数在数值上等于当第二个回路电流变化率为每秒一安培时，在第一个回路所产生的互感电动势的大小。互感系数的物理意义第60页，共103页，星期日，2025年，2月5日（a）顺接（b）逆接自感线圈的串联第61页，共103页，星期日，2025年，2月5日考察在开关合上后的一段时间内，电路中的电流滋长过程：由全电路欧姆定律13.3.4磁场能量电池BATTERY一、自感磁能电源所作的功电源克服自感电动势所做的功电阻上的热损耗第62页，共103页，星期日，2025年，2月5日计算自感系数可归纳为三种方法1.静态法:2.动态法:3.能量法:第63页，共103页，星期日，2025年，2月5日二、磁场能量将两相邻线圈分别与电源相连，在通电过程中电源所做功线圈中产生焦耳热反抗自感电动势做功反抗互感电动势做功互感磁能自感磁能互感磁能1、互感磁能第64页，共103页，星期日，2025年，2月5日2、磁场的能量磁场能量密度：单位体积中储存的磁场能量wm螺线管特例：任意磁场第65页，共103页，星期日，2025年，2月5日例13.12求无限长圆柱形同轴电缆长为l的一段中磁场的能量及自感.设内、外导体的截面半径分别为R1，R2(R2＞R1)，电缆通有电流I，两导体之间磁介质的磁导率假设为μ.解作为传输超高频信号(如微波)的同轴电缆，由于趋肤效应，磁场只存在于两导体之间，即R1＜r＜R2的空间内.利用安培环路定理不难求得磁场分布为第66页，共103页，星期日，2025年，2月5日例13.12如图.求同轴传输线之磁能及自感系数可得同轴电缆的自感系数为第67页，共103页，星期日，2025年，2月5日1820年奥斯特电磁1831年法拉第磁电产生产生变化的电场磁场变化的磁场电场激发第68页，共103页，星期日，2025年，2月5日13-4位移电流麦克斯韦方程组一.位移电流1、电磁场的基本规律对静电场对稳恒磁场对变化的磁场第69页，共103页，星期日，2025年，2月5日静电场和稳恒磁场的基本规律静电场稳恒磁场变第70页，共103页，星期日，2025年，2月5日包含电阻、电感线圈的电路,电流是连续的.RLII电流的连续性问题:包含有电容的电流是否连续II++++++1、位移电流第71页，共103页，星期日，2025年，2月5日在电流非稳恒状态下,安培环路定理是否正确?对面对面矛盾++++++电容器破坏了电路中传导电流的连续性。第72页，共103页，星期日，2025年，2月5日+++++++++II电容器上极板在充放电过程中，造成极板上电荷积累随时间变化。电位移通量单位时间内极板上电荷增加（或减少）等于通入（或流出）极板的电流第73页，共103页，星期日，2025年，2月5日求动生电动势的一般步骤：（1）规定一积分路线的方向，即方向。（2）任取线元，考察该处方向以及的正负（3）利用计算电动势说明电动势的方向与积分路线方向相同说明电动势的方向与积分路线方向相反第26页，共103页，星期日，2025年，2月5日例已知:求:+++++++++++++L?均匀磁场平动解：第27页，共103页，星期日，2025年，2月5日+++++++++++++L?典型结论特例++++++++++++++++++++++++++++++第28页，共103页，星期日，2025年，2月5日均匀磁场闭合线圈平动第29页，共103页，星期日，2025年，2月5日例13．3如题13.6图所示，载有电流的长直导线附近，放一导体半圆环与长直导线共面，且端点的连线与长直导线垂直．半圆环