磁场和变化电磁场疑难.ppt

静磁场小结,毕萨定律,安培环路定理,磁场对运动电荷（电流）的作用力,磁介质,大小为,电流元,给出电流元在空间产生的磁场， 再通过求和得到这个导线在空间产生的磁场,电流元,非常重要,无穷长直通电导线周围磁场：有轴对称性,其磁场方向只有沿Y轴的分量，垂直于Y轴的分量和为零,求载流圆线圈在其轴上的磁场,代入上式,磁感应强度沿任意闭合路 径的积分,磁感应强度的环流（数学回顾）,三,应用安培环路定理的解题步骤,1,对称性分析:电流分布的对称性,磁场 分布的对称性.,2,根据磁场分布的对称性 选择合适的积分回路,对积分回路的要求：,（1）,在回路上磁感应强度大小处 处相等,方向处处与回路相切,（2）在一部分回路上磁感应强度大小处处 相等,方向处处与回路相切,另一部分回 路上磁场处处为零,（3）在一部分回路上磁感应强度大小处处相 等,方向处处与回路相切,另一部分回路上 磁感应强度处处与回路垂直,应用安培环路定理的解题步骤,例1, 无限长圆柱面电流的磁场分布(半径为 R ),求空间 磁场分 布,解:称性分析,磁场具有轴对称,以轴上一点为圆心,取垂直于轴的 平面内半径为 r 的圆为安培环路,任意一点p在柱内,管中任意一点p,取以o为心以op为半径 的圆为积分回路.,其磁场方向与电流 满足右手螺旋。,二、带电粒子在均匀磁场中的运动,粒子作匀速直线运动,粒子：电量q, 质量m, 初速度 磁场：,粒子作匀速率圆周运动,周期：,安培力的数学表达式,说明1,矢量积分,应用上式,通过积分原则上可 求任意载流导线在磁场中所 受到的力,磁力矩,磁化率,利用磁场安培环路定理解题步骤：,在电流和磁介质 分布有对称性,1根据电流和磁介质分布的称性分析磁场分布的对称性,2 选取合适的积分回路,3 利用磁场安培环路定理求出H分布,变化的电磁场一章总结,法拉第 电磁感 应定律,电源，电动势,动生电动势,感生电动势,自感,互感,麦克斯韦方程组：,电磁波,位移电流，全电流定律,磁场的能量,回路电动势：单位正电荷绕回路一周非静电力所作的功,电源电动势,电源电动势与电势的区别与联系,区别,描述对象不同,定义不同,联系：,电源电动势就是两个极板的电势差,例题2 长直导线中通有电流I=Iocos t(Io 和为常量) 。有一与之共面的三角形线圈ABC,已知AB=a,BC=b。若线圈以垂直于导线方向的速度向右平移,当B点与长直导线的距离为x时,求线圈ABC中的感应电动势。,tg=a/b,解 先求磁通量：,将三角形沿竖直方向分为若干宽为dr的矩形积分。,m=,动生电动势的计算,先根据具体情况判断出正负极,例2 在空间均匀的磁场中,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,b高 a低,涡旋电场所满足的数学方程,例1 在半径为R的无限长螺线管内部的磁场B随时间作线性增加（dB/dt为常数）时,求管内外的感生电场E,a, ,感应电 动势,感生电 动势,动生电 动势,自感电动势,自身线圈电流变化， 引起的磁场变化,例2 计算同轴电缆单位长度的自感,电缆单位长度的自感:,根据对称性和安培环路定理， 在内圆筒内和外圆筒外的空 间磁场为零,两圆筒间磁场为,单位长度的截面,1 2,互感系数的求解步骤:,1.设任意一线圈中有 I1 流过 2.由此计算空间的磁感应强度 3.由B 算通过另一线圈的磁通量,例2 如图所示,有一无限长直导线,与一宽长分别为b和L的矩形线圈处在同一平面内,直导线与矩形线圈的一侧平行,且相距为d,求它们的互感. 若将长直导线按如图(b)放置,它们的互感又为多少.,解：,b,L,(a),I,L,b/2,b/2,(b),I,位移电流的概念,位移电流密度,麦克斯韦指出：位移电流(变化的电场)与传导电流一样，也要在周围的空间激发磁场。,三.电磁波的能流密度,(1)电磁波的能量密度,(2)电磁波的能