麦克斯韦方程与电磁场

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1. 自感
1) 自感现象
回路中 i 变化→B变化→ 变化→ L
L~~自感系数或电感:取决于回路的大小、形状、匝数以及
i
(a)
Hale Waihona Puke (b)自感与互感第28页/共75页
讨 论:
L大, L大→阻碍电路变化的阻力大;L小, L小→阻碍电路变化的阻力小
∴ L~~对电路“电磁惯性”的量度。
* 电感(线圈)和电容一样是储能元件。
第22页/共75页
洛仑兹力作功?
作功?
作功?
Fv 对电子的漂移运动而言作正功 —> 动生电动势
这一能量从何而来?
Fu 对导体的运动而言作负功 <— 外界提供能量
FV 的作用:并不作功提供能量,转化能量的中介所
定量上看:
v
Fv
u
Fu
动生电动势
第23页/共75页
-
+
闭合回路在磁场中运动时:
动生电动势
* 的计算
* 磁通计原理
法拉第电磁感应定律
第4页/共75页
3 楞次定律
判断感应电流方向的定律。
感应电流的效果,总是反抗引起感应电流的原因。
感应电流激发的磁场通量
磁通量的变化(增加或减小)
法拉第电磁感应定律
补偿
第5页/共75页
应用此定律时应注意:
(1) 磁场方向及分布;
(2) 发生什么变化?
法拉第电磁感应定律
其中 为回路中的感应电动势。
共同因素:穿过导体回路的磁通量 发生变化。
第3页/共75页
2、 电磁感应定律
* 产生条件:
其中B、、s 有一个量发生变化,回路中就有的i 存在。
* 的大小: df /dt (SI) f 的变化率

麦克斯韦方程组在电磁场中的作用

麦克斯韦方程组在电磁场中的作用

麦克斯韦方程组在电磁场中的作用电磁场是自然界的重要组成部分,它的存在对人们的生活对影响深远。

在研究电磁场的过程中,麦克斯韦方程组(Maxwell equations)的出现是一个重要的里程碑,因为麦克斯韦方程组为研究电磁场提供了一种重要的数学工具。

今天,我们将深入介绍麦克斯韦方程组在电磁场中的作用。

首先,让我们了解一下麦克斯韦方程组的来源。

麦克斯韦方程组最初是由苏格兰物理学家爱德华麦克斯韦(Edward Maxwell)提出的。

他在1873年的一篇文章中,提出了四个方程,称为“麦克斯韦方程组”,用来描述电磁场的性质。

麦克斯韦方程组包括电荷守恒方程,Gauss定律,电场方程和磁场方程,四个方程分别描述了电磁场中电荷,电场,磁场和电磁场之间的相互关系。

麦克斯韦方程组是关于电磁场模拟的重要工具,它可以用来解释和预测电磁场的性质。

例如,基于麦克斯韦方程组,人们可以解释电磁场的定义、计算电磁场的强度和电磁场的后果,并进一步研究电磁场在材料中的变化。

此外,麦克斯韦方程组也可以用于研究电磁波的动力学,解释电磁场中自然存在的波现象,从而推断出电磁波的传播机制和速度。

在电磁设计中,麦克斯韦方程组也是重要的工具。

结合电磁材料的磁特性,可以模拟出电磁设备的磁场状态,以验证设计的正确性。

因为,麦克斯韦方程组提供了一种将电磁场分解为其组成部分的方法,可以预测不同的设计方案的电磁行为,从而可以为设计者提供帮助。

此外,有时候,电磁场可以产生有害的副作用,比如电磁辐射。

在这种情况下,麦克斯韦方程组也可以用来检测和预测电磁辐射的强度和分布,以保护人们免受有害的影响。

从以上介绍可以看出,麦克斯韦方程组在电磁场中起着重要的作用,它为研究电磁场提供了一种有效的数学工具,并且可以用于电磁设计和检测有害的辐射。

未来,麦克斯韦方程组将继续在研究和应用中发挥重要作用,从而更好地帮助人们了解和利用电磁场。

总之,麦克斯韦方程组为研究和应用电磁场提供了一种有效的数学工具,它可以用来解释电磁场的定义、计算电磁场的强度,以及进行电磁设计和检测有害的辐射。

麦克斯韦、电磁场方程讲解

麦克斯韦、电磁场方程讲解
《从加法角度来看麦克斯韦电磁场方程, 它并没有你想的那么深奥无趣》
前面的关于磁场与电场的章节中,已经把磁场和电场的基本性质用公式和文字描 述出来了,但是现在还有一个比较明显的问题,就是电场理论和磁场理论还不是 一个有机的整体,即不是那么统一;
因此人们迫切地需要像经典力学那样对电磁学的定律进行归纳总结,找出其中比 较普适的电磁学方程;
电磁学的所有内容到这里就基本结束了,只有在后面的机械波章节中,会用一个 章节来讲解电磁波在空间的分布,
在下一章《一块半导体引发的科技革命,详细解读二极管、三极管》中,将从一 块基本的半导体材料开始,由浅到深地讲解计算机是如何工作的。
于是麦克斯韦就把dD/dt 称为位移电流密度jd = δD/δt,把dΨ/dt 叫做叫做位 移电流Id = dΨ/dt,电路中可以同时存在这两种电流,于是安培环路定理就表示 为∮H·dL = ∫( jc+δD/δt)·dS,而麦克斯韦位移电流的本质就是认为变化的电场要 激发有旋磁场。现在我们把前面的几个方程加进来,就得到了以下四个基本方程:
但是我们知道板子上的电荷面密度在随之间变化,同样板间的电位移大小D = (ε0εr)E = σ也是随时间变化的,以此为切入点,电位移随时间的变化率 dD/dt = dσ/dt,由于电荷面密度是减小的,因此dD/dt的方向与D的方向相反,如图所示;
而电位移通量Ψ = SD也随时间变化,即dΨ/dt = Sdσ/dt,而dD/dt的方向正好 与传导电流密度的方向相同,这样dD/dt就代表了一种电流密度,保证了电流的 连续性。
பைடு நூலகம்
要把磁场与电场统一起来,则需要从恒定磁场的安培环路定理入手,若面积S内 的电流密度为j,那么安培环路定理就可以表示为∮H·dL = I = ∫j·dS,即磁场强度 沿任意闭合回路的环流等于此回路所包围的传导电流代数和。

电磁场麦克斯韦方程组

电磁场麦克斯韦方程组

电磁场麦克斯韦方程组电磁场麦克斯韦方程组是描写电磁场现象的基本方程组,由苏格兰物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦在19世纪提出。

这个方程组被认为是自然界中最基本的方程组之一,对于我们理解电磁现象和开发电磁技术具有重要意义。

首先,我们来看看电磁场的概念。

电磁场包括两种场:电场和磁场。

电场是由电荷引起的力场,它描述了电荷间的相互作用;磁场是由电流引起的力场,它描述了电流的环绕场。

电场和磁场可以相互转化,形成电磁波,并以光速传播。

接下来,我们看看麦克斯韦方程组。

麦克斯韦方程组包括四个方程式,分别是高斯定理、法拉第电磁感应定律、安培环路定理和法拉第电磁感应反定律。

这四个方程式分别表示了电场和磁场的本质、运动规律和相互作用。

高斯定理是描述电场的方程式,它表明电场由电荷分布产生,电荷分布越密集,电场越强。

高斯定理用微积分表示为ΦE=∮EdS=Q/ε0,其中ΦE代表电通量,EdS代表电场元素面积,Q代表电荷量,ε0代表真空介电常数。

这个方程式表明电通量与电荷量成正比,与介电常数反比。

法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的方程式,它表明磁场变化产生电场,电场与磁场相互作用。

法拉第电磁感应定律用微积分表示为∫E·dr=−dΦB/dt,其中E代表电场,B代表磁场,r代表路径,t代表时间。

这个方程式表明,当磁场发生变化时,会在电路中产生电动势。

安培环路定理是描述磁场的方程式,它表明磁场由电流产生,磁场越强,电流越大。

安培环路定理用微积分表示为∮B·dl=μ0I,其中B代表磁场,l代表路径,μ0代表真空磁导率,I代表电流强度。

这个方程式表明,当电流通过导线时,会形成一个磁场,并在导线附近形成一个磁场环。

法拉第电磁感应反定律是描述自感现象的方程式,它表明自感产生的电动势与电流瞬时变化率成正比。

法拉第电磁感应反定律用微积分表示为ε=−dΦ/dt,其中ε代表电动势,Φ代表磁通量,t代表时间。

麦克斯韦方程组与电磁场的描述

麦克斯韦方程组与电磁场的描述

麦克斯韦方程组与电磁场的描述电磁场是自然界中最基本的物理现象之一,它是由电荷和电流所产生的,对物质和能量都有重要的影响。

麦克斯韦方程组是描述电磁场的基本方程,它由四个方程组成,分别是麦克斯韦方程的积分形式和微分形式。

麦克斯韦方程组的第一个方程是高斯定律,它描述了电场的产生和分布。

根据高斯定律,电场线从正电荷发出,指向负电荷。

电场的强度与电荷的数量和位置有关,当电荷越多或者越靠近时,电场的强度就越大。

高斯定律还告诉我们,电场线必须是闭合的,没有电荷的区域中电场线是连续的。

第二个方程是法拉第电磁感应定律,它描述了磁场对电场的影响。

根据法拉第电磁感应定律,当磁场变化时,会在空间中产生感应电场。

这个感应电场的方向和大小与磁场的变化率有关。

如果磁场的变化率越大,感应电场的强度就越大。

这个定律也说明了电磁感应现象的本质,即磁场的变化可以产生电场。

第三个方程是安培环路定律,它描述了电流对磁场的影响。

根据安培环路定律,电流会产生磁场,磁场的强度与电流的大小和方向有关。

当电流通过导线时,磁场线会围绕导线形成环路。

安培环路定律还告诉我们,磁场的强度与环路上的电流有关,电流越大,磁场的强度就越大。

最后一个方程是麦克斯韦-安培定律,它描述了电场和磁场的相互作用。

根据麦克斯韦-安培定律,电场的变化也会产生磁场,磁场的变化也会产生电场。

这个定律揭示了电磁场的传播特性,即电场和磁场可以相互转化,并以电磁波的形式传播。

通过这四个方程,我们可以完整地描述电磁场的产生和传播过程。

电磁场的强度和分布可以通过解麦克斯韦方程组来确定。

这些方程不仅揭示了电磁场的基本规律,还为电磁学的应用提供了理论基础。

例如,根据麦克斯韦方程组,我们可以解释光的传播和干涉现象,也可以研究电磁波在导体和介质中的传播特性。

总之,麦克斯韦方程组是描述电磁场的基本方程,它由高斯定律、法拉第电磁感应定律、安培环路定律和麦克斯韦-安培定律组成。

这些方程揭示了电磁场的产生、分布和传播规律,为电磁学的研究和应用提供了重要的理论基础。

麦克斯韦电磁场方程

麦克斯韦电磁场方程

麦克斯韦电磁场方程麦克斯韦电磁场方程是电磁学领域中非常重要的方程组,描述了电磁场的行为和相互作用。

它由四个方程组成,分别是高斯定律、法拉第电磁感应定律、安培定律以及法拉第电磁感应定律的修正形式,这四个方程共同构成了描述电磁场现象的完整框架。

1. 高斯定律(电场)我们来看一下高斯定律,它描述了电场如何与电荷密度相关。

高斯定律可以表示为:∮E·dA = 1/ε₀ ∫ρdV其中,E表示电场强度,dA表示曲面元素的面积矢量,ρ表示电荷密度,ε₀表示真空介电常数。

从这个方程中我们可以得到电场强度的分布情况:在一个闭合曲面的整个表面上,电场强度以曲面法向量方向为正,与曲面的面积成正比。

这个方程告诉我们,闭合曲面上的电场流出量等于该曲面内部所包围的电荷总量。

2. 法拉第电磁感应定律接下来,我们来看一下法拉第电磁感应定律,它描述了一个变化的磁场如何产生感应电动势。

法拉第电磁感应定律可以表示为:∮E·dl = -dΦ/dt其中,Φ表示磁通量,dl表示回路元素的弧长,t表示时间。

根据这个方程,磁场的变化会在闭合回路内产生感应电动势,其大小与磁通量的变化率成正比。

这个方程告诉我们,如果磁场的变化导致了磁通量的改变,就会在闭合回路内产生感应电动势。

3. 安培定律接下来,我们来看一下安培定律,它描述了电流如何与电场和磁场相互作用。

安培定律可以表示为:∮B·dl = μ₀(I + ε₀dΦE/dt)其中B表示磁场强度,I表示电流,dl表示回路元素的弧长,t表示时间,μ₀表示真空磁导率,ΦE表示麦克斯韦通量。

根据这个方程,当电流通过一个闭合回路时,磁场强度的改变会产生一个电场环绕回路,电场的强度与电流变化率成正比。

这个方程告诉我们,电流的变化会通过磁场引起一个环绕回路的电场。

4. 法拉第电磁感应定律的修正形式我们来看一下法拉第电磁感应定律的修正形式,它考虑了磁场对变化电场的影响。

这个修正形式可以表示为:∮E·dl = -dΦB/dt - μ₀ε₀(dΦE/dt)其中E表示电场强度,dl表示回路元素的弧长,t表示时间,ΦB表示磁通量。

利用麦克斯韦方程解决电磁场问题

利用麦克斯韦方程解决电磁场问题

利用麦克斯韦方程解决电磁场问题电磁场是物理学研究中的一个重要领域,麦克斯韦方程是描述电磁场的基本方程。

在电磁场问题的研究中,利用麦克斯韦方程可以得到很多有用的结果,并解决许多实际问题。

本文将深入探讨利用麦克斯韦方程解决电磁场问题的方法与应用。

首先,我们来简要介绍一下麦克斯韦方程。

麦克斯韦方程是由物理学家麦克斯韦根据实验观察和理论分析得出的一组描述电磁场的方程。

它们包括麦克斯韦方程的四个基本公式:高斯定律、法拉第电磁感应定律、安培环路定理和麦克斯韦-安培定律。

这四个方程统一了电场和磁场在空间中的分布和变化规律,为电磁场问题的研究提供了基础。

在实际应用中,我们经常遇到需要解决电磁场问题的情况。

比如,我们想研究电场在空间中的分布情况,或者想计算某一点的电场强度。

利用麦克斯韦方程,我们可以通过计算电场的散度和环路积分来得到所需的结果。

首先,根据高斯定律,我们可以计算出电场的散度,得到空间中各点电场的分布情况。

其次,根据安培环路定理和麦克斯韦-安培定律,我们可以计算电场的环路积分,从而得到某一点的电场强度。

这样,我们就能很好地解决了电场问题。

类似地,我们也可以利用麦克斯韦方程解决磁场问题。

研究磁场分布、计算磁场强度等都可以通过麦克斯韦方程来实现。

思路与解决电场问题相似,我们可以根据高斯定律和安培环路定理等方程来计算磁场的散度和环路积分,进而得到磁场的分布和强度。

麦克斯韦方程的应用使得解决磁场问题变得更加简单和高效。

除了解决电磁场问题,麦克斯韦方程还有其他重要应用。

例如,利用安培环路定理可以研究磁场对电流的影响,从而探索电磁感应现象。

而运用麦克斯韦-安培定律和法拉第电磁感应定律,我们也可以研究电磁波的传播和产生。

这些应用都为我们深入理解电磁场提供了途径。

然而,麦克斯韦方程的应用也面临着一些挑战和困难。

一方面,麦克斯韦方程的形式比较复杂,求解过程需要一定的数学知识和技巧。

另一方面,实际问题中电磁场的分布常常是复杂且非均匀的,这给解决问题增加了难度。

电磁场的麦克斯韦方程

电磁场的麦克斯韦方程

电磁场的麦克斯韦方程电磁场的麦克斯韦方程是描述电磁场行为的基本方程组。

它由麦克斯韦在19世纪提出,为电磁学的发展奠定了基础。

本文将从麦克斯韦方程的推导和含义等方面进行论述。

一、麦克斯韦方程的推导麦克斯韦方程的推导基于电磁学的基本定律,主要包括法拉第电磁感应定律和安培环路定律。

法拉第电磁感应定律表明,一个闭合回路中的电动势等于该回路所包围的磁通量的变化率。

即:∮E·dl = -dΦ/dt其中,∮E·dl表示沿闭合回路的电场强度环路积分,dΦ/dt表示磁通量的变化率。

安培环路定律则描述了电流对磁场的产生作用。

根据该定律,磁场线上的闭合环路的线积分等于通过该环路的电流总和的乘积。

即:∮B·dl = μ0I其中,∮B·dl表示沿闭合环路的磁场强度环路积分,μ0为真空中的磁导率,I为通过闭合环路的总电流。

结合上述两个定律,可得到麦克斯韦方程的推导过程。

二、麦克斯韦方程的含义麦克斯韦方程共有四个方程,分别是高斯定律、高斯磁定律、法拉第电磁感应定律和安培环路定律。

这些方程涵盖了电场和磁场的生成、传播和相互作用等方面。

其中,高斯定律描述了电场的源与汇。

它指出,电场线从正电荷流出,流入负电荷,电场线的密度与电荷量成正比。

这一定律对于分析电荷分布产生的电场具有重要意义。

高斯磁定律则描述了磁场的无源性。

它表明,不存在磁荷,磁场线是闭合的,磁场线的密度与磁感应强度成正比。

这一定律说明了磁场是由电流引起的,并没有单独的磁荷存在。

法拉第电磁感应定律和安培环路定律则揭示了电场和磁场相互关系。

电场的变化会产生磁场,而磁场的变化也会产生电场。

这种相互作用是电磁波传播的基础,也是电磁感应现象的重要原理。

总结:麦克斯韦方程是电磁学的重要基础方程组,它描述了电磁场的生成、传播和相互作用等现象。

通过对电磁场行为的全面描述,麦克斯韦方程为电磁学的研究和应用提供了重要依据。

通过深入理解和应用麦克斯韦方程,可以更好地探索电磁学的奥秘,实现电磁场相关技术的发展和应用。

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1 2021/4/10
2
电磁学已学知识回顾:
1 静电场
高斯定理: 环路定理: 电势(电位)定义:
E与试验电荷q 受力F 方向一致
有源场 无旋、保守场
2021/4/10
3
静电场、稳恒磁场回顾
2 稳恒磁场
毕萨定律:
F
dB
qv B
0 Idl
r
高斯定理:
安培环路定理:
4 r 3
B ds 0 s
28
三、自感与互感(线圈中两种典型的电磁感应)
引言
电磁感应定律: d
dt
感生电动势
动生电动势
E涡
dl
vB
dl
L
问题:下图中当K接通1端时回路中的电流变化?
1 K2
L L
R
i
/R
a b
c
o
t
2021/4/10
自感与互感
29
1. 自感
1) 自感现象 i
L
L
Bi
Li
(a)
导线切割磁力线 =Blv
法拉第电磁感应定律 B=C s、q 变化 -> (动生电动势)
(1) 产生动生电动势的机制
• 静电场?
Ek v F
• 非静电场
• 感应电场? dB/dt=0,则Ei=0。
•洛仑兹力—>非静电场?
F ev B
E
F
vB
e
2021/4/10
24
动生电动势
• 洛仑兹力作功?
* 电感(线圈)和电容一样是储能元件。
*
L
di dt
回路里di/dt0 L
i
直流电路在开或关的瞬间才出现L.
(2) 发生什么变化?
(3) 确定感应电流激发磁场的方向;
(4) 由右手定则从激发B 方向来判断 的方向。 由d/dt 的大小;由楞次 的方向
注:楞次定律中“反抗”与法拉第定律中“–”号对应。
与能量守恒定律相一致,保证了电磁现象中的能量守恒
与转换定律的正确,并且也确定了电磁“永动机”是不
可能的。
4)回路的磁通: 0kl t ln b vt . 2 a vt
2021/4/10
例2. 弯成角的金属架COD,导体棒MN垂直OD以恒定速度在 13
金属架上滑动,设v向右,且t=0, x=0,已知磁场的方向垂直纸
面向外,求下列情况中金属架内的 =?
1)磁场B分布均匀,且磁场不随时间变化。
2)非均匀时变磁场,B=kxcos t。
(b)
回路中 i 变化→B变化→ 变化→ L
L~~自感系数或电感:取决于回路的大小、形状、匝数以及
自感电动势: L
d
dt
L di i dL dt dt
当L=Constant
L
L
di dt
“-”表示L的方向,
可见, L总是阻碍回路自身电流的变化。 2021/4/10
讨 论:
自感
30
L
L
di dt
oR
当r>R时: E涡 dl E涡 2 r
r
B t
ds
dB dt
R2
R2 dB E涡 2r dt
2021/4/10
感生电动势与感应电场
19
2)沿1/4圆周将单位正电荷从a→b,Ei作功
b r
oa
A1ab 4
E涡 dl
r 2
r
dB
0 2 dt
r 2 dB
dl 4 dt
沿3/4圆周E涡作功?
2021/4/10
法拉第电磁感应定律
8
满足愣次定律 i
S
N NS
正是外界克服阻力作功,将 其它形式的能量转换成回路 中的电能。
不满足愣次定律 若没有“–—”或不是反抗将是什么情形?
过程将自动进行,磁铁动能增加
N
S N S 的同时,感应电流急剧增加,而
i↑,又导致↑→ i↑…而不须外界
电磁永动机 提供任何能量。
b r
oa
解: 1)由B的均匀及柱对称性可知, 感应的
E涡应具有圆柱对称性,即在同一圆周上E涡的 大小相等,方向沿切线方向,取半径为r的电 力线为积分路径,方向沿逆时针方向:
R dB E涡
2 dt
E涡
当r<R时: E涡 dl E涡 2 r
B
ds
dB
r 2
E涡
r 2
dB dt
t dt
•从t1→ t2时间内,通过回路导线任一横截面的电量:
q
It2 dt N
t1
R
2 d
1 dt
dt
N (2
1) /
R
与d/dt无关
磁通计原理
若已知N、R、q,便可知=? 若将1定标,则2为t2时回路的磁通量2021/4/10
11
法拉第电磁感应定律
丹麦工程学院研制的空间磁力计
分辨率: 10 pT 工作原理: 磁通计
动生电动势
25
+
E* v
F-
F ev B E
F
vB
e
E
dl
v
B
dl
Blv(直导线)
闭合回路在磁场中运动时:
v
B
dl
d
L
dt
讨 • E*与Ei的区别
论: • E*产生条件
• 表达式与法拉第感应定律吻合
2021/4/10
例5 如图 导线回路架铅直放在均匀磁场B中。导线长 26
2021/4/10
2) B不均匀, B S
d
B(t
)
ds .
14
Bds
0x kxcos t xtg dx
1 kx 3 cos ttg .
O
3
dx
M
C
v
B
D
N
x
x
t 1 ktg v 3t 3 cos t.
3
2)时变磁场,B=kxcos t
d 1 k tg sin t v3t 3 ktg cos t v3t 2
* 的大小: d /dt (SI)
的变化率
* 的方向:“–”表示感应电动势的方向。“愣次定律

感应电流的出现总是阻碍引起感应电流的变化。
* 的计算
* 磁通计原理
2021/4/10
法拉第电磁感应定律
6
3 楞次定律
判断感应电流方向的定律。
感应电流的效果,总是反抗引起感应电流的原因。
B
感应电流激发 的磁场通量
ab=l,质量为m,回路电阻为R。在重力作用下ab边由
静止开始运动,不计摩擦下求导线ab的运动速度。
解: 导线杆ab的受力分析,然后给出其运动方程:
mv mg F
F BIl BlBlv / R B2l2v / R
a iF b
该方程的解为:
v(t) AeB2l2t /(mR) mgR /(B2l 2 )
M
C
v
解: 设回路绕向逆时针
O B
D
1)t时B刻 S,x=Bvt。12 x
xtg
1 2
Bv
2t
2 tg
.
Nx
d Bv2t tg 0 方向与绕向相反, 顺时针。
dt
此处可直接利用均匀场:
BS
d B dS
d B dS B d 1 x2tg Btgv2t
dt
dt
dt 2
+ 反馈控制技术
2021/4/10
例1.长直导线通有电流I,在它附近放有一 矩形导体回路求: (1) 12
穿过回路中的;(2)若I=kt,回路中 =?(3)若I=常数,回路以v向 右运动, =?(4)若I=kt,且回路又以v向右运动时,求 =?
I dr
a
r
解: 设回路绕行方向为顺时针
1)
b B ldr
可能存在这种能产生如此无境止电流增长的能源20?21/4/10
法拉第电磁感应定律
9
4
感应电动势i
d
计算
sB
ds
sB
cosds
(
B,
s,
)
dt
[ B s ] B t s t t
S
N v
(a)
S、q = constant
B
B t
B
v
(b) B、q = constant s
线圈2中出现感应电流Ii
电动势 内是什么力作功?
• 驱动线圈2中电荷运动的决不是磁 场
• 是静电场E? E dl 0, E为保守力场.
静电场E不能为闭合回路运动的电荷提供能量。 2021/4/10
感生电动势与感应电场
16
麦克斯韦 引入 感应电场的概念
磁场 Bt 变化的同时 产生 电场
Ei
感应电场 E涡 的电力线是闭合的,
dt 3
0, 与绕向相同。
0, 与绕向相反。
2021/4/10
二、 感应电场
法拉第电磁感应定律:
15
d
dt
的变化方式: 导体回路不动,B变化 —> 感生电动势
导体回路运动,B不变 —> 动生电动势
1、感生电动势
(1) 产生感生电动势的机制——感应电场Ei
两个静止的线圈
2
线圈1中,I 变化时,
环套变化磁场,涡旋电场
非保守场
E涡的 特点
•与 Ee 一样,对场中的电荷有电场力的作用。 Ei F / q
* 不依赖空间是否有导体存在,
只要有dB/dt≠0,则就有E涡的存在。
* 是非保守力场,
2021/4/10
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