大学物理电磁场.ppt

电磁场（电磁感应 麦克斯韦电磁场）基本要求一掌握的基本概念 1.法拉第电磁感应定律 动生电动势和感生电动势；感生电场的性质 2.互感和自感 3.磁能 4.位移电流 5.麦克斯韦电磁场方程组,1,二.物理量的计算1.会计算回路中的磁通量；2.会使用法拉第电磁感应定律计算电动势3.会计算特殊变化磁场的感生电场和电动势4.会计算线圈的自感系数；会计算体系的互感系数；5.会计算磁场能量6.位移电流,2,使用,意味着按约定计算,对于N 匝串联回路每匝中穿过的磁通分别为,则有,全磁通,磁链,一.法拉第电磁感应定律,3,电磁学4 电磁场 讲课要点,仅适用于切割磁力线的导体,适用于一切回路,而积分元是,中的电动势的计算（与材料无关）,二.动生电动势 动生电场,4,例 在空间均匀的磁场,设,导线ab绕z轴以 匀速旋转,导线ab与z轴夹角为,求：导线ab中的电动势,解：建坐标如图,在坐标l 处取dl,中,5,该段导线运动速度垂直纸面向内运动半径为r,6,0,正号说明 电动势方向与积分方向相同 从 a 指向b,7,S 与L的关系 S是以L为边界的任意面积 如图以L为边界的面积可以是S1 也可以是S2,感生电场的环流,说明感生电场是非保守场,感生电场的通量,说明感生电场是无源场,三.感生电场,8,特殊感生电场分布,9,自感系数的物理意义：单位电流变化引起感应电动势的大小,四.自感系数 互感系数,自感系数的一般定义式,10,互感系数定义,物理意义：单位电流动变化引起感应电动势的大小,互感系数的一般定义式,11,五.磁场能量,1.能量存在器件中电容器,静电场 稳恒磁场,与静电场能量比较 从两条路分析,1.能量存在器件中电感,12,2.能量存在场中,电磁场的能量密度,适用于各种电场 磁场,2.能量存在场中,电场能量密度,磁场能量密度,13,六.位移电流定义：通过某个面积的位移电流就是通过该面积的电位移通量对时间的变化率即,令,则,或,为位移电流的面密度,14,全电流定理,电流概念的推广,凡是能产生磁场的物理量均称电流,1）传导电流 载流子定向运动2）位移电流 变化的电场,全电流,全电流定理,15,积分形式,注意：,七.麦克斯韦电磁场方程组,16,