大学物理g电磁感应与麦克斯韦方程组

《大学物理g电磁感应与麦克斯韦方程组》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第七章电磁感应与麦克斯韦方程组ElectromagneticInductionandMaxwellsEquations1第七章电磁感应与麦克斯韦方程组ElectromagneticInductionandMaxwellsEquationsm变化回路中产生Ii——电磁感应典型情形：②回路不变,变(感生)L①不变,回路变(动生)2法拉第定律动生电动势感生电动势互感与自感磁场的能量麦克斯韦方程组主要内容：第七章电磁感应与麦克斯韦方程组ElectromagneticInductionandMaxwellsEquati

2、ons3⑴表示法ab方向：()(+)(U低U高)⑵物理意义：§7.1法拉第定律FaradaysLaw⒈电动势Electromotiveforceab+ba()大小：开路电压ab=UbUa4——电源内部存在非静电场非静电场场强⑶场的观点一般：5计算：设定回路L的方向(此即i的正方向)右手螺旋法线方向⒉法拉第定律m法拉第定律i(>0,则实际方向与所L,i设方向一致；<0,则相反)6N匝线圈：⒊楞次定律LenzsLaw——感应电流的方向,总是使它产生的磁场抵抗引起这个感应电流的磁通的变化。Note:——磁链

3、(magneticlinkage)其中7特点：磁场不变，导体运动。ab运动,其中电子受洛仑兹力：§7.2动生电动势MotionalElectromotiveForcecdab8动生电动势：——普遍计算式9[例7-1]解：⑴转轴在中点两侧各线元上的di两两抵消导体棒长L,角速度。若转轴在棒的中点,则整个棒上电动势的值为；若转轴在棒的端点,则电动势的值为。r+drr10⑵转轴在端点于是则r－r+dr线元：设转轴在左下端,L方向指向右上端。r+drr

4、11②abcabc为金属框，bc边长为L，则a、c两点间的电势差UaUc=?Hint:整个框i=ab+bc+ca=0bc=BL2/2ca=BL2/2ab=0=UaUcWhy?[思考]①转轴位于L/3处，结果？12[例7-2]I=40A,v=2m/s,则金属杆AB中的感应电动势i=,电势较高端为端。解：OXxx+dx1m1mIAB⑴设i正方向为AB则对于xx+dx线元，有13于是⑵∵i=UBUA<0∴A端电势较高[思考]若金属杆弯曲?I14§7.3感生电动势Induc

5、edElectromotiveForce1.感生电动势的计算特点：回路不变，磁场变化．15aaIbL,ixx+dxXO如图,金属框与长直载流导线共面,设导线中电流I=I0cost,求金属框中的感生电动势i。[例7-3]解：设定回路的正方向如图，此即i的正方向任意时刻t的磁通：16感生电动势：[思考]若金属框以速率v右移,在t时刻正处于图示位置,则i=?17[思考]若金属框以速率v右移,在t时刻正处于图示位置,则i=?aaIbL,iXOIbL,ixx+aXOv任意t时刻aIbL,ix'x'+dx'XO任意t时刻1

6、82.感生电场Inducedelectricfield(Maxwell首次提出)感生电场与变化的磁场相联系：来自某种非静电场——感生电场非感生电动势中：非洛19①对于非导体回路或空间回路,上式都成立.Notes:③感生电场线是闭合曲线,感生电场又称涡旋(vortex)电场.②感生电场不是保守场.203.感应电流的应用⑴表面热处理，表面去气．⑵冶炼难熔金属(高频感应炉)⑶产生电磁阻尼(仪表)阻尼4.电子感应加速器(SeeP.328～329)21*1.互感现象——互感现象I12121I21

7、212I1I2(I2所产生)(I1所产生)2112§7.4互感与自感MutualInductionandSelf-Induction222.自感现象载流线圈中:——自感现象⑴自感系数L——表征线圈产生自感的能力定义：穿过线圈的磁通线圈中电流IImi23SI单位：H(Henry)，1H=1Wb/A1mH=10-3H1H=10-6H①L仅依赖于线圈的几何及周围磁介质性质；无铁磁介质时,L与I无关.②对于一个N匝线圈：线圈的磁链Notes:24[例7-4]长直螺线管的自感系数．(管长d,截面积S,单位长度上匝数n)解：设

8、通电流I，则管内B=0nIm=nd0nIS螺管体积L=m/I=0n2V若管内充满某种磁介质,则L=0rn2V。细螺绕环的自感系数表达式同此。Note=0n2VI25⑵自感电动势(i与I两者正方向一致)①上式仅适用于无铁磁介质(