電磁感應(yīng)電磁場(chǎng)

1、24第1213章電磁感應(yīng)電磁場(chǎng)補(bǔ)充：9.2 穩(wěn)恒電流、電動(dòng)勢(shì) 補(bǔ)充內(nèi)容：電動(dòng)勢(shì)等概念（穩(wěn)恒磁場(chǎng)一章中沒(méi)有?。┮?、 電動(dòng)勢(shì)1、 維持穩(wěn)恒電流的條件條件：（非平衡態(tài)）導(dǎo)體中各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度或?qū)w中任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差都不隨時(shí)間變化。DCRUBUAAB是一個(gè)與t無(wú)關(guān)的定值。故：靜電力不能形成穩(wěn)恒電流2、 非靜電力與含源回路含裝置-電源。在電源內(nèi) 電源提供作用力-將+q從極板拉到極板。-非靜電力（磁力、化學(xué)力、熱力等外動(dòng)力），方向：從電源“”極指向“”極在電源中，單位正電荷所受到的非靜電力非靜電性場(chǎng)強(qiáng)- 見(jiàn)圖：ADB為電源部分，稱內(nèi)電路。而ACB 稱外電路。完整電路中必須含有電源-內(nèi)電路。電源內(nèi)：, 電源

2、外：3、 電動(dòng)勢(shì)為了描寫電源非靜電力的大小，引入電源的電動(dòng)勢(shì)概念-搬運(yùn)單位正電荷從負(fù)極到正極非靜電力做的功。電動(dòng)勢(shì)：規(guī)定了方向：在電源內(nèi)，從“”極指向“”極為的正向。 無(wú)法區(qū)分電源內(nèi)部和外部，則必須用：此式是普遍式，當(dāng)?shù)诙?xiàng)為零時(shí)。即是上面的情況。 第10周一-土木78910班121 電磁感應(yīng)定律A1：p.895、6、1516、1819B1：p.8910、29、3133A2：p.898、20、22、23、3435 B2：p.8914、26、37、38電磁場(chǎng)B：p.9835、7、8、1011一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象B ()Ii實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)穿過(guò)一個(gè)閉合導(dǎo)體回路所圍面積的磁通量（即）發(fā)生變化時(shí)，回路中就產(chǎn)生

3、電流。這種現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象。這種電流稱為感應(yīng)電流。一般用表示。（1）導(dǎo)體回路右移（2） 磁鐵左移B ()SNIi二、楞次定律-解決了電流的流向問(wèn)題楞次定律：閉合回路中感應(yīng)電流的方向，總是企圖使感應(yīng)電流本身所產(chǎn)生的且通過(guò)回路面積的磁通量去補(bǔ)償或反抗引起感應(yīng)電流的原磁通量的改變。（感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁力線去對(duì)抗外界引起的原磁會(huì)力線變化！）確定感應(yīng)電流方向的步驟（1） 判明原磁力線方向和穿過(guò)回路的通量（線）的增減。（2） 根據(jù)（1）的具體情況，由于增減了磁力線，必然激發(fā)某線，線的方向就是企圖對(duì)抗外界引起的原線增減。（3） 再根據(jù)：由產(chǎn)生，由新的線用右手定則確定方向。二、法拉第電磁感應(yīng)定律·

4、定律：不論任何原因使通過(guò)回路面積的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正比于磁通量對(duì)時(shí)間變化率的“”值。對(duì)一匝線圈有 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 式中的“”號(hào)表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是反抗磁通量的時(shí)間變化率。·設(shè)閉合回路電阻為，則感應(yīng)電流·感應(yīng)電量當(dāng)對(duì)N匝線圈回路，有：-磁通鏈數(shù)（本總 總往往有：LLLLnnnnLLLL 對(duì)于閉合導(dǎo)體，多用法拉第定律求解！補(bǔ)2 半徑為的無(wú)限長(zhǎng)密繞螺線管，單位長(zhǎng)度上的匝數(shù)為n，螺線管導(dǎo)線中通過(guò)交變電流，則圍在管外的同軸圓形回路（半徑為r）上的感生電動(dòng)勢(shì)為 V。解：9周2、4橋渡1234、機(jī)械56122A 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 引言： 故有：a）B不變，但S或變.-導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)切

5、割磁力線-動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) b）B變-但導(dǎo)線不運(yùn)動(dòng)。未必切割磁力線-感生電動(dòng)勢(shì)BVL 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)用法拉第公式解而LBeiabdx動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)方向，可由的右手定則決定。 或（分析）： 產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的原因,是洛侖茲力-非靜電力 金屬中有自由電子受到非靜電場(chǎng)力的作用,在b端集中。此后a(+),b(-)。并產(chǎn)生電荷電場(chǎng)，使得電子受力，與方向相反。當(dāng)時(shí)，后面的其它電子受合力為0。故后面電子不再往下走，兩端電荷穩(wěn)定。a(+), b(-)故a端電勢(shì)高，b端電勢(shì)低，ab相當(dāng)一個(gè)電源。正電荷在電源內(nèi)部從低電位流向高電位。故方向： ?？傻贸鰟?dòng)生電動(dòng)勢(shì)公式：棒中的單位正電荷受到非靜電力 由定義： 如果不知道哪端為、?？稍O(shè)

6、兩端分別為a、b。則方向：若：方向?yàn)榛?；或方向?若，方向?yàn)椋杭?或 沿方向。求方向: 楞次定律； 正負(fù)號(hào)法； 或的指向dxxoIBALd重點(diǎn)！二、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算1、 導(dǎo)體平動(dòng)，非勻磁場(chǎng) 任取線元dx,其上產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)微元 xdxAB所以方向：不是,而是11周四-13土木12！11周五-13橋渡122、導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)，均勻磁場(chǎng) 導(dǎo)體長(zhǎng)為L(zhǎng)，以角速度繞A轉(zhuǎn)動(dòng) 轉(zhuǎn)動(dòng)平面垂直磁場(chǎng)。解法：注意，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)各個(gè)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度大小不相同。ABB 所以方向沿正向，即解法2：（見(jiàn)右面圖）導(dǎo)體勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以用更簡(jiǎn)單。時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體掃過(guò)的磁域面積為故掃過(guò)的磁力線數(shù)ab補(bǔ)5、如圖所示，長(zhǎng)度為的直導(dǎo)線ab在均勻磁場(chǎng)中以速度移動(dòng)，則直

7、導(dǎo)線ab中的電動(dòng)勢(shì)為：（A）（B） （C）（D）0補(bǔ)6、一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的銅棒，在均勻磁場(chǎng)中以角速度旋轉(zhuǎn)，的方向垂直銅棒轉(zhuǎn)動(dòng)的平面，如圖所示.設(shè)時(shí)，銅棒與Ob成角，則在任一時(shí)刻t，這根銅棒兩端之間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是：ObL（A） （B） （C）（D）（E）IAB補(bǔ)14、如圖所示，一長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有電流I，有一與長(zhǎng)直導(dǎo)線共面、垂直于導(dǎo)線的細(xì)金屬棒AB，以速度平行于長(zhǎng)直導(dǎo)線作勻速運(yùn)動(dòng).問(wèn)：（1）金屬棒A、B兩端的電勢(shì)和哪 一個(gè)較高？ .（2）若將電流I反向，則和哪一個(gè)較高？ .（3）若將金屬棒與導(dǎo)線平行放置，結(jié)果又如何？ .abR補(bǔ)15、一根直導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中以速度運(yùn)動(dòng)切割磁力線.導(dǎo)線中對(duì)應(yīng)于非

8、靜電力的場(chǎng)強(qiáng)（稱做非靜電場(chǎng)強(qiáng)） .補(bǔ) 16、四根輻條的金屬輪子在均勻磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸與平行，輪子和輻條都是導(dǎo)體，輻條長(zhǎng)為R，輪子轉(zhuǎn)速為n，則輪子中心a與輪邊緣b之間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 _，電勢(shì)最高點(diǎn)是在_處.西交4. 一矩形線框長(zhǎng)為a寬為b，置于勻磁場(chǎng)中，線框繞OO 軸以勻角速度旋轉(zhuǎn)（如圖所示）。設(shè)時(shí)，線框平面處于紙面！內(nèi)，（即）則任一時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為： D (A) (B) (C) (D) (E) 解：如果用動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)計(jì)算，則較煩。要一段一段的求出電動(dòng)勢(shì)，再疊加！可見(jiàn)對(duì)于閉合導(dǎo)體求，一般用法拉第定律求解！SBL122B 感生電動(dòng)勢(shì)和感生電場(chǎng)前面講過(guò)：B變，-感生電動(dòng)勢(shì)。問(wèn)題：因?yàn)閷?dǎo)體不動(dòng)，。

9、故。產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的根源是什么？一.麥克斯韋假設(shè)1、 假設(shè)： “變化的磁場(chǎng)在周圍空間要感應(yīng)出某種電場(chǎng)”，這種電場(chǎng)叫感生電場(chǎng)或渦旋電場(chǎng)，即非靜電性的。即：會(huì)在周圍激起電場(chǎng)-非靜電性的外動(dòng)力場(chǎng)，即對(duì)q有力作用，。并驅(qū)動(dòng)q作功，產(chǎn)生渦旋電場(chǎng)與靜電場(chǎng)（又名：庫(kù)侖場(chǎng)）相比：兩者對(duì)電荷都有力的作用，但兩者產(chǎn)生的原因不同，而且渦旋電場(chǎng)中的電力線是閉合的。它是:非靜電性的力場(chǎng)-。從而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。2、 （渦旋電場(chǎng)中）導(dǎo)體內(nèi)的電動(dòng)勢(shì)由定義：及 可推出：這種導(dǎo)體不動(dòng)而磁場(chǎng)變化（）引起的電動(dòng)勢(shì)稱為感生電動(dòng)勢(shì)。（少講?。┒?渦旋電場(chǎng)的性質(zhì)先將式子變?yōu)椋?因?yàn)椋?）因?yàn)長(zhǎng)與S規(guī)定是右手關(guān)系（畫圖）。（2）若>0，即兩矢

10、量同方向，則也>0，所以：與 也同方向，從而與 的方向就相反（畫圖）。反之同樣。即：成右手關(guān)系。（3）成右手關(guān)系。則就成左手關(guān)系。1、的關(guān)系：左手“”號(hào)說(shuō)明成左手關(guān)系-見(jiàn)圖?！啊碧?hào)：又說(shuō)明感生對(duì)外的效果是反抗磁場(chǎng)的變化。2、說(shuō)明：圍繞變化的磁力線，有無(wú)數(shù)條同軸的 線。線只有作用于導(dǎo)電材料才能產(chǎn)生（導(dǎo)體中有自由電子），另外導(dǎo)體構(gòu)成回路才有。3、感生電場(chǎng)與靜電場(chǎng)的比較: 產(chǎn)生根源電荷變化的磁場(chǎng) 環(huán)流與電場(chǎng)線 靜電場(chǎng)是保守場(chǎng)靜場(chǎng)的電場(chǎng)線有頭有尾 感生電場(chǎng)不是保守場(chǎng)，電場(chǎng)線無(wú)頭無(wú)尾是閉合線11周周二-土木561、 感生電場(chǎng)、感生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算RLrO例1：均勻磁場(chǎng)方向如圖，并被局限在半徑為R的無(wú)限

11、長(zhǎng)圓柱內(nèi)。且為已知。求柱內(nèi)外的渦旋場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)。解：見(jiàn)圖，系統(tǒng)是以O(shè)為中心，磁場(chǎng)及磁場(chǎng)變化成軸對(duì)稱。所以場(chǎng)大小也是 軸對(duì)稱。所以線就是以O(shè)為中心的一系列同心圓。（不講！）現(xiàn)取回路L方向?yàn)轫槙r(shí)針（見(jiàn)圖）并假定，即與L同方向。 （即 的情況）域 取半徑為r的圓環(huán)，有：左面線積分而：由于 且只有B隨t變，所以得出，圓柱內(nèi)： ()“”號(hào)表示“左旋”，要用左手定則。若即方向與原來(lái)的反向。則與圖中環(huán)路同繞向。（與圖中一致）若即方向與原來(lái)的同向則 與圖中環(huán)路反向。 域在此域，雖然,但并不等于0可得，圓柱外：()11周周四-土木123411周周五-橋渡、水12例2：計(jì)算圖中導(dǎo)線OA、AB、OC、CD的感生電動(dòng)勢(shì)（假

12、定為已知）。BADChRo解：因?yàn)镺A、OC導(dǎo)線上，各處的總是垂直線。（OC是法向，上的總是切向）所以 再求：假想法2太重要！直接法1、 (積分麻煩！)假想法2、假想導(dǎo)線連接OBD，同理因?yàn)榇怪保c(diǎn)乘為0，故有-（容易求出?。┒谌切蜛BO回路來(lái)看： BADChRo若（與同向），由左手定則，知線逆時(shí)針，驅(qū)使q從，故B端為“”端。反之，若，則B端為“”端（2）求 方法與求一樣將幾何線OD假想成導(dǎo)體且由可知，所以。注意： 其中為扇形面積公式。·所以即: （注：扇形外面沒(méi)有和）11周2-橋渡12（已講題） “動(dòng)生、感生電動(dòng)勢(shì)”的計(jì)算方法：法一、對(duì)于“閉合導(dǎo)體”，用-普遍法，先求通過(guò)某面積

13、的；再求出包圍該面積的導(dǎo)體回路的法二、對(duì)于“一段導(dǎo)體”，用定義 如求：-太繁！ 動(dòng)生時(shí)用： 法三、（是重點(diǎn)）-是法一和法二的綜合運(yùn)用（假想導(dǎo)線法）。l 對(duì)于未閉合一段導(dǎo)體，可以假想另有導(dǎo)線與原導(dǎo)體連接形成閉合回路。從而可用方法一求出。l 用方法二求假想導(dǎo)線的電動(dòng)勢(shì)，(必是容易求出的。)假想導(dǎo)線的電動(dòng)勢(shì)計(jì)算式l 求出未閉合的原導(dǎo)體電動(dòng)勢(shì)。利用：11周3-橋渡3412周四-13土木12重點(diǎn)講習(xí)題P.95的4、5兩題（電磁場(chǎng)）！5、在圓柱形空間內(nèi)，有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)，如圖所示。 的大小以速率變化。有一長(zhǎng)度為的金屬棒先后放在磁場(chǎng)的兩個(gè)不同位置1（）和2（），則金屬棒在這兩個(gè)位置時(shí)棒內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)

14、勢(shì)的大小關(guān)系為：O（A） （B） （C）（D）5.B 解：假想圖中有四段導(dǎo)體，則連接成兩個(gè)三角形 （黑板畫圖） 由于三角形的面積大于三角形的，所以。而，。 所以，選B。補(bǔ)5.感生電場(chǎng)是由 變化的磁場(chǎng) 產(chǎn)生的，它的電場(chǎng)線是_閉合曲線。補(bǔ)6.導(dǎo)體中引起動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力是 洛侖茲_力，引起感生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力是 感生電場(chǎng) 力。10周二橋渡34123 自感與互感前面講過(guò)外場(chǎng)變化引起導(dǎo)體回路中產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)。 本處講回路自身通電流，且變化。也會(huì)引起回路中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)-自感電動(dòng)勢(shì)。一、 自感應(yīng)1、自感現(xiàn)象回路自身通電電流I變化,則穿過(guò)回路的磁通量也會(huì)變化,并在回路自身內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這種現(xiàn)象-自感現(xiàn)象

15、。I這種電動(dòng)勢(shì)-自感電動(dòng)勢(shì)。 2、自感系數(shù)L因?yàn)?而 所以，即 故可寫成-L 是常數(shù)，L稱為自感系數(shù)。N匝通電線圈:當(dāng)N1時(shí)，則通I的線圈： L-線圈的自感系數(shù),簡(jiǎn)稱自感。單位：亨利（H）L的量值取決于導(dǎo)體回路的形狀,大小,匝數(shù)以及磁介質(zhì)的情況,實(shí)質(zhì)上與電流I無(wú)關(guān)，（是與比值/I相關(guān)，類似電容）。 它在數(shù)值上等于：線圈中通有單位電流強(qiáng)度時(shí),通過(guò)線圈自身的全磁通的大小。由法拉第感應(yīng)定律，當(dāng)回路電流改變時(shí)，回路中的自感電動(dòng)勢(shì)為：式中，“”號(hào)表示自感電動(dòng)勢(shì)將反抗回路中自身電流的變化。原電流I增加， 感應(yīng)電流Ii（自感電動(dòng)勢(shì)）與原電流方向相反原電流減小， 感應(yīng)電流Ii（自感電動(dòng)勢(shì)）與原電流方向相同 討

16、論：大?。?；單位：亨利（H）=12周四-13土木123456-A1題已講！12周五-13橋渡12- A1題已講！意義：是表示回路對(duì)電流變化的阻礙作用大小。是電磁慣性大小的量度。 自感現(xiàn)象可由實(shí)驗(yàn)演示 合上開關(guān)，A立即亮。 斷開開關(guān)，亮燈是慢慢變暗。但B燈是慢慢變亮。L的計(jì)算先假設(shè)回路中通電流I由I求出穿過(guò)回路面積的再由L的公式求出 。 例1. 知螺線管長(zhǎng) l, 橫截面積S, 單位長(zhǎng)度匝數(shù)n, 周圍磁介質(zhì)m , 求:長(zhǎng)直螺線管的自感L。 n Im S l 【解】 設(shè)螺線管通電流I 求出 而B = m nI (與電流I無(wú)關(guān))。注意：長(zhǎng)直螺線管螺繞環(huán)！二者自感公式相同。21I1二、互感應(yīng) 1、互感現(xiàn)

17、象相鄰兩線圈中，任何一個(gè)線圈的通電電流變化，激起另一個(gè)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱之。這種電動(dòng)勢(shì)稱為 互感電動(dòng)勢(shì)。2、互感系數(shù)M類似自感系數(shù)一樣，有。故有 為I2產(chǎn)生的并通過(guò)線圈1的總磁通為I1產(chǎn)生的并通過(guò)線圈2的總磁通 。一般: 無(wú)關(guān)?？梢宰C明： -互感系數(shù)?；ジ邢禂?shù)只取決于兩線圈的形狀,大小,匝數(shù),相對(duì)位置,以及周圍的磁介質(zhì)。與電流等電學(xué)量無(wú)關(guān)。若匝數(shù)分別為.則： 互感電動(dòng)勢(shì)由上式-I2變化在線圈1中激起互感電動(dòng)勢(shì)。同理- I1變化在線圈2中激起互感電動(dòng)勢(shì)。其中“”表示阻礙通電電流I j的變化。與彼此無(wú)關(guān)聯(lián)上面兩式可統(tǒng)寫為：（要強(qiáng)調(diào)無(wú)限長(zhǎng)直線也是一回路。接著要講互感例題 P.-89： 23、

18、32、34、35等）3、M的討論 大小： 只有寫成M的表達(dá)式后，對(duì)于雙下標(biāo)的：前面的下標(biāo)與分子的下標(biāo)相同；后面的下標(biāo)與分母的下標(biāo)相同。單位：亨利含義：表示兩線圈電磁耦合作用的強(qiáng)弱 例. 長(zhǎng)直螺線管上有兩個(gè)密繞線圈,單位長(zhǎng)度上的匝數(shù)為n1, n2。 長(zhǎng)直螺線管的體積為V（Sl）,內(nèi)部充滿磁導(dǎo)率為m 的磁介質(zhì)。 求兩線圈的互感。【解】互感的計(jì)算方法: 先選定一個(gè)線圈 , 比如1線圈，假設(shè)其通電 i 1® B®求出另 y21 再求出® M 。 現(xiàn)設(shè)i1 B1= m n1i1 y21=N2f21=N2B1S =N2 m n1i1S = N2 m n1i1S (l / l)

19、 =n2 m n1i1 Sl = m n1 n2i1V 這里是線圈2的總匝數(shù), 所以： - (與i1無(wú)關(guān))。（要強(qiáng)調(diào)無(wú)限長(zhǎng)直線也是一回路。接著要先講P.89：互感例題 23、32、34、35等）橋渡123411周二！12周1-土木78910（電動(dòng)勢(shì)題已講）12周2-橋渡12（停課一次）12周3-橋渡34、土木56（電動(dòng)勢(shì)題已講）13周3-橋渡34、土木56（停課一次）12周2-橋渡12（AB1題已講）124 磁場(chǎng)的能量磁能密度一、自感電路中的能量轉(zhuǎn)換設(shè)電路中線圈的自感系數(shù)為L(zhǎng),電源電動(dòng)勢(shì)為。其余見(jiàn)圖。1、開關(guān)打到a端（電源供給能量） 電流上升：從0上升到穩(wěn)定電流，電源提供能量。這能量分為兩部分

20、：一部分為消耗的焦耳熱；另一部分為電源反抗自感電動(dòng)勢(shì)所作的功 式中“”表示電源反抗。又: 所以由能量守恒: 其中能量部分哪里去了？其實(shí)是儲(chǔ)存在I0激起的磁場(chǎng)中，成了磁場(chǎng)能。2、開關(guān)再快速打到b（電流衰減）此時(shí)，電源已斷開，但另一回路中有電流I/。其變化規(guī)律為：。知：電流要從衰減到0。經(jīng)過(guò)時(shí)間為。再看R上消耗的焦耳熱。為： =最后一步用了積分；并取。由式知R上消耗的能量來(lái)源于原來(lái)儲(chǔ)存的能量。能量消耗了。磁場(chǎng)也就沒(méi)有了。二、磁場(chǎng)的能量1、非耗散功與磁場(chǎng)由上面推導(dǎo)可知：是儲(chǔ)存在磁場(chǎng)中的。且不是耗散功。它也就是自感線圈的磁能: -這里I是穩(wěn)定電流。2、磁能密度與磁能設(shè)一長(zhǎng)直螺線管通電，長(zhǎng)為,橫截面積為

21、S, 線圈總匝數(shù)為N。求內(nèi)中的磁能密度。解：長(zhǎng)直螺管的L與B前面已講過(guò)：由： 所以，螺管中具有的磁場(chǎng)能為： 螺線管內(nèi)磁場(chǎng)均勻，故單位體積的磁場(chǎng)能量（磁場(chǎng)能量密度）為 該式具有普遍性 。 對(duì)于非勻磁場(chǎng)，劃分為無(wú)數(shù)個(gè)小體積。在每個(gè)小體積中，近似為勻場(chǎng)。故：一切磁場(chǎng)的能量可表示為V-磁場(chǎng)所在的全部空間由此式和線圈磁能公式可以求出線圈的自感系數(shù)L。13周四-13土木123456（已講全部題-除電磁場(chǎng)題）到更后13周五-13橋渡12（已講全部題-除電磁場(chǎng)題）到更后13.1 位移電流電磁場(chǎng)方程電磁場(chǎng)B：p.10121、35、8-12一、電流1、 傳導(dǎo)電流-電荷在導(dǎo)體中定向運(yùn)動(dòng)，所形成的電流稱之。2、 運(yùn)流

22、電流-電荷或帶電體在空間作機(jī)械運(yùn)動(dòng)，所形成的電 流稱之。以上兩種電流都是電荷的定向運(yùn)動(dòng)。產(chǎn)生磁場(chǎng)。3、 位移電流-也產(chǎn)生磁場(chǎng)，但沒(méi)有電荷通過(guò)某截面。kBA二、位移電流全電流1、問(wèn)題的提出 如圖示：電容器串聯(lián)在電路中，此稱電路。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：開關(guān)K在打向的瞬間（或是從打向的瞬間），A、B板間無(wú)電流，但有磁場(chǎng)-如何解釋？又問(wèn)題二：板間無(wú)電荷移動(dòng)，故對(duì)整個(gè)電路來(lái)講電流的連續(xù)性方程不成立。怎麼辦？如圖示：以為回路周界分別作出任意曲面。且。構(gòu)成封閉曲面。顯然有電流流入面，而沒(méi)有電流流出面。故電流不連續(xù)。即： 又，安培環(huán)路定理在面域成立，而在面域不成立。這些問(wèn)題如何解決？2、板中傳導(dǎo)電流等與兩板間電場(chǎng)的關(guān)系(

23、下圖)充電時(shí)（開關(guān)打向）：極板上的。隨而增加，因而板間場(chǎng)強(qiáng)放電時(shí)（從打向）：極板上的。隨而減少，且板間場(chǎng)強(qiáng)也變小。討論充電瞬間（開關(guān)打向），板上有傳導(dǎo)電流,時(shí)間內(nèi)板面上累積有電量為。S 板間有電場(chǎng)，有電通量。而 由于所以 由、可得 是板上傳導(dǎo)電流與板間的關(guān)系。記住這個(gè)結(jié)論！還可得：。由于電流密度用矢量表示，所以： 也記住這個(gè)結(jié)論！3、麥克斯韋第二假設(shè)；位移電流引入S假設(shè)：變化的電場(chǎng)相當(dāng)于某種形式的電流 引進(jìn)“位移電流”概念位移電流：通過(guò)電場(chǎng)中某截面的位移電流等于通過(guò)該截面的電位移通量對(duì)時(shí)間的變化率。位移電流密度：電場(chǎng)中某點(diǎn)的位移電流密度等于該點(diǎn)電位移對(duì)時(shí)間的變化率。和這里的單位是：A。而的單位

24、是：這樣傳導(dǎo)電流就和位移電流接續(xù)起來(lái)了。由于有不同形式的電流接續(xù)，按照安培環(huán)路定理，板間就有磁場(chǎng)了。位移電流與傳導(dǎo)電流的比較:產(chǎn)生根源 q定向運(yùn)動(dòng)電位移通量的變化 存在于導(dǎo)電材料所有實(shí)物或真空 熱效應(yīng) 產(chǎn)生焦耳熱不產(chǎn)生焦耳熱 磁效應(yīng) 產(chǎn)生（穩(wěn)恒）磁場(chǎng) 產(chǎn)生(變化)磁場(chǎng) 單位(SI) 安培 安培4、全電流及全電流連續(xù)性方程安培環(huán)路定理 在很多情況下，有各種電流（傳導(dǎo)電流、運(yùn)流電流、位移電流）同時(shí)通過(guò)某一截面。因此麥克斯韋又提出“全電流” 概念。（代數(shù)和）全電流總是連續(xù)的，故連續(xù)性最普遍的應(yīng)該是全電流連續(xù)性方程 即： 而 只是在導(dǎo)體中的電流連續(xù)性方程了。這樣，電流的連續(xù)性問(wèn)題也解決了。而安培環(huán)路定理改為： 該式稱為全電流安培環(huán)路定理。對(duì)于沒(méi)有運(yùn)流