大學(xué)物理第十五章電磁感應(yīng)（PPT 精品）

1、 第十五章第十五章 電磁感應(yīng)15-1 15-1 法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律GNS一一. .電磁感應(yīng)現(xiàn)象電磁感應(yīng)現(xiàn)象R12GmSN 二、二、法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律 當(dāng)穿過閉合回路所圍面積的磁通量發(fā)生變化時(shí)，當(dāng)穿過閉合回路所圍面積的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，且感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正比于磁回路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，且感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正比于磁通量對(duì)時(shí)間變化率的負(fù)值通量對(duì)時(shí)間變化率的負(fù)值.國際單位制國際單位制1k韋韋 伯伯 伏伏 特特tdd （1）閉合回路由）閉合回路由 N 匝密繞線圈組成匝密繞線圈組成 N磁通匝數(shù)（磁鏈）磁通匝數(shù)（磁鏈）tdd （2）若閉合回路的電阻為）若閉合回路

2、的電阻為 R ，感應(yīng)電流為，感應(yīng)電流為t ddRIi1 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向tdd 0 t dd0 與回路取向相反與回路取向相反0 與回路成右螺旋與回路成右螺旋BNSB三、楞次定律 (判斷感應(yīng)電流方向) 閉合的導(dǎo)線回路中所出現(xiàn)的感應(yīng)電流，總閉合的導(dǎo)線回路中所出現(xiàn)的感應(yīng)電流，總是使它自己所激發(fā)的磁場反抗任何引發(fā)電磁感是使它自己所激發(fā)的磁場反抗任何引發(fā)電磁感應(yīng)的原因應(yīng)的原因(反抗相對(duì)運(yùn)動(dòng)、磁場變化或線圈變反抗相對(duì)運(yùn)動(dòng)、磁場變化或線圈變形等形等)。判定步驟分為三步判定步驟分為三步.判定方法判定方法1、判明穿過閉合回路內(nèi)外磁場、判明穿過閉合回路內(nèi)外磁場的增加或減少趨勢(shì)；的增加或減少趨勢(shì)；2

3、、根據(jù)、根據(jù)“增相反、減相同增相反、減相同”的原則的原則 確定感生磁場的方向；確定感生磁場的方向；3、按右手法則由感應(yīng)電流磁場的、按右手法則由感應(yīng)電流磁場的 方向來確定感應(yīng)電流的方向。方向來確定感應(yīng)電流的方向。NBSvIIvBNSBvNSIII （1）穩(wěn)恒磁場中的導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)）穩(wěn)恒磁場中的導(dǎo)體運(yùn)動(dòng) ，或者回路面積，或者回路面積變化、取向變化等變化、取向變化等 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) （2）導(dǎo)體不動(dòng)，磁場變化）導(dǎo)體不動(dòng)，磁場變化 感生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)引起磁通量變化的原因引起磁通量變化的原因 tddN 討論討論: 電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)+-kEI l dEk lkldE 閉合電路的總電動(dòng)勢(shì)閉合電路的總電動(dòng)勢(shì) kE

4、: 非靜電的電場強(qiáng)度非靜電的電場強(qiáng)度.一、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)是由于導(dǎo)體或?qū)w回路在恒定磁場中動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)是由于導(dǎo)體或?qū)w回路在恒定磁場中 運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。15-2 15-2 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的成因動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的成因 導(dǎo)線內(nèi)每個(gè)自由電子導(dǎo)線內(nèi)每個(gè)自由電子受到的洛侖茲力為受到的洛侖茲力為:)Bv(efm非靜電力非靜電力mflefdcvBU電子受的靜電力電子受的靜電力 Eefe平衡時(shí)平衡時(shí)meff此時(shí)電荷積累停止，此時(shí)電荷積累停止，ab兩端形成兩端形成穩(wěn)定的電勢(shì)差。穩(wěn)定的電勢(shì)差。洛侖茲力是產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的根本原因洛侖茲力是產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的根本原因.方向方向cd在

5、導(dǎo)線內(nèi)部產(chǎn)生靜電場在導(dǎo)線內(nèi)部產(chǎn)生靜電場mflefdcvBU由電動(dòng)勢(shì)定義由電動(dòng)勢(shì)定義 l dEki BvefEk 運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線cd 產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為 cdkil d)Bv(l dE 二、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的公式二、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的公式)(Bvef 非靜電力非靜電力kE定義定義 為非靜電場強(qiáng)為非靜電場強(qiáng)注注: : 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)只存在于運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體內(nèi)。動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)只存在于運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體內(nèi)。三、動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算（兩種方法） (2) 由法拉第定律求由法拉第定律求t dd 如果回路不閉合，需加輔助線閉合。如果回路不閉合，需加輔助線閉合。 大小和方向可分別確定。大小和方向可分別確定。 (1) 由電動(dòng)勢(shì)定義求由

6、電動(dòng)勢(shì)定義求 （經(jīng)經(jīng)內(nèi)內(nèi)電電路路）動(dòng)動(dòng)ld)Bv( 例例1 1、如圖所示金屬細(xì)棒在均勻磁場中運(yùn)動(dòng)其如圖所示金屬細(xì)棒在均勻磁場中運(yùn)動(dòng)其速度速度方向與磁場垂直方向與磁場垂直. 已知已知:L,B,v 求求: +L Bvl dBv 解：解：l d)Bv(d )cos(dlsinvB 009090dlsinBv dlsinBv sinBvL +L Bv sinBvL 典型結(jié)論典型結(jié)論特例特例+Bv+0 +Bv+BvL +RvB 例例2 2 有一半圓形金屬導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場中作切割磁有一半圓形金屬導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場中作切割磁 力線運(yùn)動(dòng)。力線運(yùn)動(dòng)。已知已知求：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。求：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。.R,B,vab0 i 作輔

7、助線，形成閉合回路作輔助線，形成閉合回路RBvab2 半半圓圓方向：方向：ba 解解1：？+l d)Bv(d cosdlsinvB090 22dvBRcosRBv2 Rddl解解2：+RvBabl d d方向：方向：ba Bv 解解 例例3 一長為一長為 的銅棒在磁感強(qiáng)度為的銅棒在磁感強(qiáng)度為 的均的均勻磁場中，以角速度勻磁場中，以角速度 在與磁場方向垂直的平在與磁場方向垂直的平面上繞棒的一端轉(zhuǎn)動(dòng)，求銅棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)面上繞棒的一端轉(zhuǎn)動(dòng)，求銅棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì). LB OPBvldl d)Bv(d dlBlBvdl LiidlBld0 221LB 方向方向P0v例例4：如圖如圖一直導(dǎo)線一直導(dǎo)線

8、CD在一無限長直電流磁場中作在一無限長直電流磁場中作 切割磁力線運(yùn)動(dòng)。求：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。切割磁力線運(yùn)動(dòng)。求：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。abIldlBv l d)Bv(d 0000902cosdlsinlIv dllvI 20 baaldlvI 20abalnvI 20CD 解：解：方向方向CD D例例5：如圖如圖一直導(dǎo)線一直導(dǎo)線CD在一無限長直電流磁場中作在一無限長直電流磁場中作 切割磁力線運(yùn)動(dòng)。求：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。切割磁力線運(yùn)動(dòng)。求：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。va 解：解：l d)Bv(d xIB20lvdxId20lvxI20vtaxlvvtaI)(20DCBv I15-3 15-3 感生電動(dòng)勢(shì)和渦旋電場感生電動(dòng)勢(shì)和渦旋電

9、場GNS 導(dǎo)體回路不動(dòng)，由于磁場變化導(dǎo)體回路不動(dòng)，由于磁場變化引起穿過回路的磁通量變化，產(chǎn)生引起穿過回路的磁通量變化，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫感生電動(dòng)勢(shì)。的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫感生電動(dòng)勢(shì)。 麥克斯韋假設(shè)：麥克斯韋假設(shè)：變化的磁場變化的磁場在其周圍空間會(huì)激發(fā)一種渦旋狀的電場，在其周圍空間會(huì)激發(fā)一種渦旋狀的電場，稱為稱為渦旋電場渦旋電場或或感生電場感生電場。記作。記作 或或感感E渦渦E B tdBd感生電場電力線感生電場電力線 渦渦E渦渦E閉合回路中的感生電動(dòng)勢(shì)閉合回路中的感生電動(dòng)勢(shì) B tdBd渦渦E渦渦E Lil dE渦渦 由法拉第電磁感應(yīng)定律由法拉第電磁感應(yīng)定律由電動(dòng)勢(shì)的定義由電動(dòng)勢(shì)的定義dtdi感生電場

10、感生電場靜電場靜電場非保守場非保守場保守場保守場由變化的磁場產(chǎn)生由變化的磁場產(chǎn)生由電荷產(chǎn)生由電荷產(chǎn)生0 Ll dE靜靜感生電場和靜電場的對(duì)比 l dEL感感SdtBS 磁場不變，閉合電路的磁場不變，閉合電路的整體或局部在磁場中運(yùn)整體或局部在磁場中運(yùn)動(dòng)動(dòng)空間磁場發(fā)生變化空間磁場發(fā)生變化,閉合閉合回路的任何部分都不動(dòng)回路的任何部分都不動(dòng)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) l dBvi 感生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì) SiSdtBl dE渦渦 由于由于S的變化引起的變化引起回路中回路中 m變化變化由于由于 的變化引起的變化引起回路中回路中 m變化變化B洛侖茲力洛侖茲力感生電場力感生電場力感生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)對(duì)比感生電動(dòng)勢(shì)感

11、生電動(dòng)勢(shì)對(duì)比 tB B o0 tBRr例例1 局限于半徑局限于半徑 R 的圓柱形空間內(nèi)分布有均勻磁場，的圓柱形空間內(nèi)分布有均勻磁場， 方向如圖。磁場的變化率方向如圖。磁場的變化率0 tB求：求： 圓柱內(nèi)、外的圓柱內(nèi)、外的 分布。分布。渦渦E lSSdtBldE渦渦Rr 解：解： lScosdStBcosdlE0000渦渦22rtddBrE 渦渦tddBrE2 渦渦逆時(shí)針方向逆時(shí)針方向22RtddBrE 渦渦tddBrRE22 渦渦方向：逆時(shí)針方向方向：逆時(shí)針方向rRr 解：解： lSSdtBldE渦渦 B o0 tBRrtddBr2 Rr tddBrR22 Rr 渦渦E渦渦EORra a 只要

12、有變化磁場，整個(gè)空間就存在感生電場只要有變化磁場，整個(gè)空間就存在感生電場. . b b 感生電場存在的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證感生電場存在的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證電子感應(yīng)加速器電子感應(yīng)加速器( (醫(yī)療，工業(yè)探傷，中低能粒子物醫(yī)療，工業(yè)探傷，中低能粒子物理實(shí)驗(yàn)理實(shí)驗(yàn)) )，渦流，渦流( (冶金冶金) )例例2 : 將長為將長為L的金屬棒的金屬棒CD放在，具有勻強(qiáng)磁場分布放在，具有勻強(qiáng)磁場分布的一圓柱形區(qū)域內(nèi)，試求金屬棒的一圓柱形區(qū)域內(nèi)，試求金屬棒CD中的感生電動(dòng)勢(shì)中的感生電動(dòng)勢(shì),并判斷電勢(shì)高低。并判斷電勢(shì)高低。 tB B CDo0 tB解：由前題的結(jié)果可知解：由前題的結(jié)果可知tddBrE2 渦渦Rr tddBrRE22 渦渦

13、Rr dtdBrE2 渦渦ldEd 渦渦 cosdldtdBr2 dldtdBh2 dtdBhLdldtdBhLCD 212 hcosr 0 tBBhL CDrdll o LCDl dE渦渦 解解:渦渦E電動(dòng)勢(shì)的方向由電動(dòng)勢(shì)的方向由C指向指向D,D是高電勢(shì)是高電勢(shì) 渦電流（渦流）渦電流（渦流） 大塊的金屬在磁場中運(yùn)動(dòng)，或處在變化的磁場大塊的金屬在磁場中運(yùn)動(dòng)，或處在變化的磁場中，金屬內(nèi)部也要產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流在金屬中，金屬內(nèi)部也要產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流在金屬內(nèi)部自成閉合回路，稱為內(nèi)部自成閉合回路，稱為渦電流或渦流渦電流或渦流。鐵芯鐵芯交交流流電電源源渦流線渦流線冶煉難熔金屬及特種冶煉難熔金屬

14、及特種合金合金家用電磁灶家用電磁灶,電度表電度表 例例3 邊長分別為邊長分別為a,ba,b的矩形導(dǎo)體回路與無限長直導(dǎo)線的矩形導(dǎo)體回路與無限長直導(dǎo)線共面且矩形的一邊與直導(dǎo)線平行。直導(dǎo)線中通有電流共面且矩形的一邊與直導(dǎo)線平行。直導(dǎo)線中通有電流 ，當(dāng)矩形線圈與速度，當(dāng)矩形線圈與速度 垂直離開垂直離開導(dǎo)線時(shí)，求任一時(shí)刻回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。導(dǎo)線時(shí)，求任一時(shí)刻回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 tcosII 0vvbaoIxSd解：解：同時(shí)存在同時(shí)存在,動(dòng)感可以分別計(jì)算動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感可以分別計(jì)算動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)生電動(dòng)勢(shì) l dBvi SiSdtB vbaoIxSdxIB20lvBlvBbxxi )bx(IavxI

15、av 2200)bxx(Iav 1120 x)bx(bvtcosaI動(dòng) 200 l dBvi xbx vbaoIxSd SiSdtB tcosxIB 200 tsinxItB 200 adxdS bxxS感xdxtsinaISdtB 200 xbxtInsinaI 200 xbx 感動(dòng) xIB 20 xdaSd xxdIaSdBdm 20 xxdIadbxxmm 20 xbxlnIa 20 xbxlntcosIa 002由法拉第電磁感應(yīng)定律求解由法拉第電磁感應(yīng)定律求解：vbaoIxSdxbx tmddxbxtIamlncos200cos)(lnsin200txbxbvxbxtaI感第一項(xiàng)：第一

16、項(xiàng)：動(dòng)第二項(xiàng)：第二項(xiàng)：dd)(coslnsin200txxbxbtxbxtaI vbaoIxSdxbx 15-4 15-4 自感和互感自感和互感一、自感現(xiàn)象一、自感現(xiàn)象 由于回路自身電流、回路的形狀、或回路周圍的由于回路自身電流、回路的形狀、或回路周圍的磁介質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，穿過該回路自身的磁通量隨之改磁介質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，穿過該回路自身的磁通量隨之改變，在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。變，在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。不同線圈產(chǎn)生的自感現(xiàn)象的能力不同不同線圈產(chǎn)生的自感現(xiàn)象的能力不同.線圈中電流激發(fā)的穿過每匝的磁通近似相等稱為線圈中電流激發(fā)的穿過每匝的磁通近似相等稱為自感磁通，記為自感磁通，記為整個(gè)線圈

17、是整個(gè)線圈是N匝相同的線圈串聯(lián)，則整個(gè)線圈的自匝相同的線圈串聯(lián)，則整個(gè)線圈的自感電動(dòng)勢(shì)為：感電動(dòng)勢(shì)為：m dtdNmL dt)N(dm 令令 稱為稱為自感磁鏈自感磁鏈mmN LIm 自感磁鏈自感磁鏈L自感系數(shù)，單位：亨利（自感系數(shù)，單位：亨利（H） 無鐵磁質(zhì)時(shí)，自感系數(shù)僅與線圈形無鐵磁質(zhì)時(shí)，自感系數(shù)僅與線圈形狀、磁介質(zhì)及狀、磁介質(zhì)及 N 有關(guān)有關(guān).注意注意二、自感電動(dòng)勢(shì)二、自感電動(dòng)勢(shì)dtdmL dt)LI(d dtdLIdtdIL 0 dtdLL 例例1: 如圖的長直密繞螺線管，已知如圖的長直密繞螺線管，已知 求其自感系數(shù)求其自感系數(shù) L，NSllSElNn nIHB BSm 充滿介質(zhì)且磁場分

18、布充滿介質(zhì)且磁場分布的對(duì)稱性的對(duì)稱性解：解：NBSNmm 自感磁鏈自感磁鏈ISlNNSlNILm2 lSV VnL2 例例 2: 有兩個(gè)同軸圓筒形導(dǎo)體，其半徑分別為有兩個(gè)同軸圓筒形導(dǎo)體，其半徑分別為 和和 ，通過它們的電流均為通過它們的電流均為 ，但電流的流向相反，但電流的流向相反.設(shè)在兩圓筒間充滿磁導(dǎo)率為設(shè)在兩圓筒間充滿磁導(dǎo)率為 的均勻磁介質(zhì)，的均勻磁介質(zhì)，求其自感求其自感 .1R2RIL1RISPRQ2RlIrrd解解: 兩圓筒之間兩圓筒之間rIB2 如圖在兩圓筒間取一長如圖在兩圓筒間取一長為為 的面的面 ，并將其分，并將其分成許多小面元成許多小面元.lPQRS1RISPRQ2RlIrrd

19、則則SdBd rdlrIdRR 212 rdBl 122RRInIl 122RRInlIL 單位長度的自感為單位長度的自感為:122RRInlL 1221 I12 12I二、二、 互感現(xiàn)象互感現(xiàn)象RKG12一個(gè)載流回路中電流變化，引起鄰近一個(gè)載流回路中電流變化，引起鄰近另一回路另一回路中中產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象 互感現(xiàn)象互感現(xiàn)象。(1) 互感系數(shù)互感系數(shù)(M) 若兩回路幾何形狀、尺寸及相對(duì)位置不變，若兩回路幾何形狀、尺寸及相對(duì)位置不變，周圍無鐵磁性物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)指出：周圍無鐵磁性物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)指出：21212IM 12121IM 實(shí)驗(yàn)和理論都可以證明：實(shí)驗(yàn)和理論都可以證明：MMM 2

20、112(2）互感電動(dòng)勢(shì)：互感電動(dòng)勢(shì)：dtdIMdtd21212 dtdIMdtd12121 例例1. 如圖所示如圖所示,在磁導(dǎo)率為在磁導(dǎo)率為 的均勻無限大磁介質(zhì)中的均勻無限大磁介質(zhì)中,一無限長直載流導(dǎo)線與矩形線圈一邊相距為一無限長直載流導(dǎo)線與矩形線圈一邊相距為a,線圈共線圈共N匝匝,其尺寸見圖示其尺寸見圖示,求它們的互感系數(shù)求它們的互感系數(shù).解解: sSdBN baaldrrIN 2abalnNlIM 2互感為互感為磁通鏈數(shù)磁通鏈數(shù)abalnNIl 2baoIxSdl 例例2: 兩同軸長直密繞螺線管的互感兩同軸長直密繞螺線管的互感 有兩個(gè)長度均為有兩個(gè)長度均為l，半徑分別為，半徑分別為r1和和

21、r2（ r1r2 ），匝數(shù)分別為），匝數(shù)分別為N1和和N2的的同軸長直密繞螺線管同軸長直密繞螺線管.求它們的互感求它們的互感 .M 設(shè)半徑為設(shè)半徑為 的線圈中的線圈中通有電流通有電流 ，則，則1r1I1101101InIlNB 則穿過半徑為則穿過半徑為 的線圈的線圈的磁通匝數(shù)為的磁通匝數(shù)為2r解解:121210212I )r( lnnN 代入代入 計(jì)算得計(jì)算得1B)r( lnnIM21210121 )r(lBn2112 )r(BNN2112212 15-5 自感磁能和磁場能量自感磁能和磁場能量一、自感磁能電池電池BATTERY LR由全電路歐姆定律由全電路歐姆定律iRdtdiL 000tIiR

22、idtidtdtdiLdti 02221RdtiLI電源反電源反抗自感抗自感電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)作的功作的功電電源源作作功功回路電回路電阻所放阻所放出的焦出的焦耳熱耳熱LI自感線圈磁場能量自感線圈磁場能量221LIW nIBVnL 2221LIW 2221)nB(Vn VB 221 Vmw 磁場能量密度磁場能量密度mw任意磁場任意磁場 VwdVW VVdB 22一、電磁場的基本規(guī)律靜電場高斯定理靜電場高斯定理 0qSdDS靜電場環(huán)流定理靜電場環(huán)流定理0 LldE磁場高斯定理磁場高斯定理0 SSdB磁場安培環(huán)路定理磁場安培環(huán)路定理 0Il dHl Ssdj15-615-6 位移電流麥克斯韋電磁場理論位移

23、電流麥克斯韋電磁場理論( (要點(diǎn)要點(diǎn)) )二. 位移電流假說穩(wěn)恒磁場的安培環(huán)路定理穩(wěn)恒磁場的安培環(huán)路定理： 內(nèi)內(nèi)）（LLIl dH0穿過以穿過以 為邊界的任意曲面的傳導(dǎo)電流為邊界的任意曲面的傳導(dǎo)電流L 2.包含有電容的傳導(dǎo)電流是否連續(xù)？包含有電容的傳導(dǎo)電流是否連續(xù)？ 1.在電流非穩(wěn)恒狀態(tài)下在電流非穩(wěn)恒狀態(tài)下 , 安培環(huán)路定理是否正確安培環(huán)路定理是否正確 ?提出問題提出問題CLIl dH 對(duì)對(duì) 面面1S對(duì)對(duì) 面面2S0 Ll dH矛盾矛盾+-IL1S2S（以（以 L 為邊做任意曲面為邊做任意曲面 S ）非穩(wěn)恒情況下傳導(dǎo)電流不連續(xù)非穩(wěn)恒情況下傳導(dǎo)電流不連續(xù),安培環(huán)路定理在非穩(wěn)安培環(huán)路定理在非穩(wěn)恒磁

24、場的情況下不再適用恒磁場的情況下不再適用,應(yīng)當(dāng)尋找新的理論替代應(yīng)當(dāng)尋找新的理論替代.討論包含有電容的電路+-ICL1S2S 在兩極極之間如果無電在兩極極之間如果無電流為何在充放電過程中，回流為何在充放電過程中，回路導(dǎo)線中有路導(dǎo)線中有 存在？存在？CI麥克斯韋認(rèn)為：電容器中雖無電流通過，但在充放電麥克斯韋認(rèn)為：電容器中雖無電流通過，但在充放電過程中電場在變化，而變化著的電場將產(chǎn)生電流，提過程中電場在變化，而變化著的電場將產(chǎn)生電流，提出出位移電流假說位移電流假說.質(zhì)疑質(zhì)疑假設(shè)假設(shè)三.位移電流概念的引入可以證明導(dǎo)線上的傳導(dǎo)電流與兩極板之間的可以證明導(dǎo)線上的傳導(dǎo)電流與兩極板之間的電場電場以以及通過及通

25、過S2的的電位移通量電位移通量的變化率有一定關(guān)系的變化率有一定關(guān)系.+D0q0qdt)S(ddtdqIC dtdS SqD 電位移通量電位移通量qDSD 又可寫為：又可寫為：dtdESdtdDSdtdIDC t dDdjc 傳導(dǎo)電流傳導(dǎo)電流IC等于通過等于通過S2面的電位移通量對(duì)時(shí)間面的電位移通量對(duì)時(shí)間的變化率的變化率dtdD 麥克斯麥克斯韋韋麥克斯韋假設(shè)：麥克斯韋假設(shè)：通過通過電場中某一截面的位移電電場中某一截面的位移電流等于通過該截面電位移通量對(duì)時(shí)間的變化率流等于通過該截面電位移通量對(duì)時(shí)間的變化率.t ddIDd 把把電通量的時(shí)間變化率電通量的時(shí)間變化率看作為一種電流看作為一種電流+-IC傳導(dǎo)電流傳導(dǎo)電流Id位移電流位移電流這樣這樣,在兩極板之間的空間在兩極板之間的空間中雖然沒有傳導(dǎo)電流，但中雖然沒有傳導(dǎo)電流，但有電場的變化也就是存在有電場的變化也就是存在有位移電流有位移電流.此時(shí)位移電流等于導(dǎo)線上此時(shí)位移電流等于導(dǎo)線上的傳導(dǎo)電流的傳導(dǎo)電流.dCII 傳導(dǎo)電流與位移電流二者合起來在整個(gè)電路傳導(dǎo)電流與位移電流二者合