最新11磁场能量位移电流解读课件PPT.ppt

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1、11磁场能量位移电流解读上实验中开关拉开后，灯泡还会闪亮一下。说明了：通电线圈中储藏着能量。磁能=拉闸后电流消失过程中自感电动势作的功。设拉闸后，dt内通过灯泡的电流为i，则dt内自感电动势作的功为自感为L的线圈，电流为I时的磁能多大？§1自感磁能2它也就是自感为L的线圈,电流为I时的磁能:如果我们知道了磁能，也可以求自感：----求自感的能量方法自感电动势作的总功为：§2磁场的能量3的线圈，通以I＝2.5A的电流，测得通过环截面的磁通φm＝0.5mWb，求环中储存的磁场能量。解法2：因为是细环，B近似均匀。设截面积为S，平均周长为L，解法1：例题：矩形截面的细螺

2、绕环，绕有N＝2000匝7电磁学张三慧教材：13.9、16.7、16.816.9（不要求）毛骏健教材：8-5、8-6-1、8-6-38-6-2、8-6-4（不要求）位移电流麦克斯韦方程组8安培环路定理在电流非稳恒时出现了矛盾，对磁场的“源”认识必须发展完善宏观电磁场理论★电场：静电场感生电场静止电荷★磁场稳恒磁场稳恒电流感生磁场？回顾源？对称§1位移电流源？9关于1.从稳恒电流情况导出2.方程本质:反映电流产生磁场：与回路套连的电流3.的含义即:通过以L为边界的任一曲面的电流LS1S2稳恒电流时3与1统一一．问题的提出10将H的回路定理用于闭合的恒定电流回路是没有

3、问题的，但用于不闭合的电流回路就出现了矛盾:例如，电容器的充放电回路。对S1:对S2:矛盾！与L套连的，即穿过以L为边界的任意曲面（S1,S2等）的电流都是I。LRIS1S2理论的思考：场客观存在，环流值必须唯一定理要修正！出现矛盾！原因：传导电流在电容器处中断！11同时将安培环路定理修正为对全电流成立。二.位移电流全电流全电流定理1.位移电流displacementcurrent如何修正？麦克斯韦设想：电容器极板之间存在某个物理量，起着“延续”电流的作用（应是电流的量纲）它和传导电流总体（全电流）是连续的，即满足连续方程；任务：寻找非稳恒情况下满足“电流”连续的

4、物理量。12◆分析：对S1S2组成的闭合面，非稳恒的传导电流I满足又充电dq/dt>0;放电dq/dt<0电流密度的概念：J0=dI/dS⊥LRIS1S2稳恒电流连续条件高斯定理流入闭合面的传导电流等于流出闭合面的位移电流则此电流就是连续的。131861年，麦克斯韦为了把安培环路定理推广到非恒定电流的情况，提出了另一个重要的假设:在电容器充放电时，电容器内麦克斯韦认为变化的电场可以看作一种电流，称为位移电流，如果把位移电流也作为电流对待,安培环路定理就没有矛盾了。D------电位移通量“变化的电场也象电流一样会产生磁场”位移电流密度通过任一曲面的位移电流：14

5、LRIS1S2全电流总是连续的:例，对S1面只有I传，对S2面只有I位，而这两项是相同的。修正后的安培环路定理2．全电流及修正后的安培环路定理变化的电场产生磁场：变化的磁场产生电场：15产生根源q定向运动的变化存在于实物实物或“真空”热效应不产生焦耳热产生焦耳热磁效应产生磁场产生磁场单位(SI)安培安培3.位移电流与传导电流的比较16整理研究思路：找出原有理论的矛盾所在，以已有基本规律为基础（传导电流的连续性方程＋D的高斯定理）数学演绎物理假说：也是“电流”，与同它在产生磁场上，作用◆麦克斯韦位移电流的假说，最终导致完整的经典电磁理论的建成。理论的发展17两板间距

6、为d<

7、传播开去,就是电磁波。变化的感生电场，相当于电流（位移电流），其周围又会有磁场产生；变化的磁场周围又会有感生电场产生；电容器充放电时，伴随着电磁波的发射。讨论2：电容器充放电时，21前人的成就+感生电场+位移电流磁场强度电位移与它们有关的辅助量：§2麦克斯韦方程组22(2)(3)(4)(1)麦克斯韦方程组的积分形式：23说明1.麦克斯韦方程组是电磁场的基本规律。它说明了电场、磁场是统一的整体。它满足相对性原理（对任意惯性系规律形式相同）说明2.以上麦克斯韦方程组是积分形式，反映了电磁场的瞬时关系与区域关系；麦克斯韦方程组的微分形式可由数学中的奥斯特罗格拉得

8、斯基公式和