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文件名称:《大学物理》第8章 电磁场与麦克斯韦方程组-教学课件(非AI生成).ppt
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总页数:102 页
更新时间:2025-06-20
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文档摘要

Σ=q电磁场的场方程(麦克斯韦方程的积分形式)D1静止电荷产生的静电场D2变化磁场产生的感生电场=01、电场的性质ρ=dVVòd.DdS=.SDD12+()sòsò=D.dSD.dS+12sòsò*B1传导电流的磁场B2位移电流的磁场2、磁场的性质dd=0.BS=.BS1B2+()sòsò*0+=IdIH1传导电流的磁场H2位移电流的磁场3、变化电场和磁场的关系δd()tD0+.S=sò??0d.tDdSδ.S+=??sòsò..Hdl.=HdlHdl12+LòLòLò*E1静止电荷产生的静电场E2变化磁场产生的感生电场4、变化磁场和电场的关系=0..Edl.=EdlEdl12+LòLòLòdtB.S=sò??*麦克斯韦方程组积分形式方程中各量关系:*二、麦克斯韦方程组的意义1、是对电磁场宏观规律的全面总结高斯定理方程描述了电磁场性质环路定律方程揭示了电场与磁场的关系电场和磁场统一为电磁场理论未发现磁单极法拉第电磁感应定律安培定律位移电流假设库仑定律感生电场假设电场性质变化磁场产生电场变化电场产生磁场磁场性质方程实验基础意义*2.方程预言了电磁波的存在3.预言了光的电磁本性自由空间可脱离电荷、电流在空间传播电磁波4.电磁场具有相对性电磁场由惯性系决定其表现形式电磁波的传播速率1888年赫兹实验证明了此结论*****电磁感应现象的本质由感应电动势反映。点击’d’或电表处可运行动画。**洛伦兹力是运动导线在磁场中切割磁感线产生动生电动势的根本原因。**磁场能量分布于整个磁场空间**恒定磁场的安培环路定理中I0是穿过以L为边界的任意曲面的传导电流**传导电流不连续的后果:电荷在极板上堆积。电荷密度随时间变化(充电??,放电??)极板间出现变化电场。电池BATTERY拉开闸刀后此灯缓慢变暗自感线圈*电池BATTERY拉开闸刀后此灯缓慢变暗自感线圈*电池BATTERY拉开闸刀后此灯缓慢变暗自感线圈*电池BATTERY拉开闸刀后此灯缓慢变暗自感线圈*一、自感1.自感现象由于回路中电流变化,引起穿过回路包围面积的全磁通变化,从而在回路自身中产生感生电动势的现象叫自感现象(self-inductance)。自感电动势A*根据法拉第电磁感应定律:如果回路自身性质不随时间变化,则:L称为自感系数简称自感。单位:亨利(H)2.自感系数(1)定义*(2)自感系数的性质a.自感系数L取决于回路线圈自身的性质(回路大小、形状、周围介质等),与电流无关。L:描述线圈电磁惯性的大小。一定,线圈阻碍I变化能力越强。b.1)由,确定B2)应用公式,计算按,解出L(3)自感系数的计算*二、自感现象的防止和应用1.电器设备中,常利用线圈的自感起稳定电流的作用。例如,日光灯的镇流器就是一个带有铁芯的自感线圈。2.电子技术中,利用自感器和电容器可以组成谐振电路或滤波电路等。3.在具有相当大的自感和通有较大电流的电路中,当切断电源的瞬间,开关处将发生强大的火花,产生弧光放电现象,亦称电弧。电弧发生的高温,可用来冶炼、熔化、焊接和切割熔点高的金属,温度可达2000℃以上。但也有破坏开关、引起火灾的危险。因此通常都用油开关,即把开关放在绝缘性能良好的油里,以防止发生电弧。?*例8-9.长为l的螺线管,横断面为S,线圈总匝数为N,管中磁介质的磁导率为?。求自感系数。解:线圈体积:*例8-10.一电缆由两个“无限长”的同轴圆桶状导体组成,其间充满磁导率为?的磁介质,电流I从内桶流进,外桶流出。设内、外桶半径分别为R1和R2,求单位长度的一段导线的自感系数。rdr解:两