大学物理电磁学复习讲述.ppt
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* 四、磁通量 高斯定理. 2、高斯定理 磁场为无源场,磁单极子不存在。 五、安培环路定理 说明:磁场是涡旋场! * 3.安培环路定律的应用 (1)应用安培环路定律求解磁场分布具有空间特殊对称性问题. (a)若我们能确定环路L,在L上各点 大小相等,方向沿环路L的切向,则有: 如无限长直线电流的磁场. (b)环路L(要求解的场点)上满足条件(a);而环路的其余部分, 或者, 这样有: * 七、安培定律 1、定律:磁场中任一点 处的电流元 所受到的磁场的作用力为: 整个载流闭合回路在磁场中所受到的安培力为: 矢量积分 * 2、利用安培定律求磁力的一般步骤. (2)分析对称,建立坐标系,则: 即: 方向: * 3、任意形状的弯曲通电导线在均匀磁场中所受的力: 可见:弯曲通电导线 在均匀磁场中所受的磁力与其形状无关,仅与导线端点的位置有关.即:与两端点连线通同向电流受力相同. 方向: ○ 八、均匀磁场对载流平面线圈的作用 2、任意载流线圈所受到的磁力矩为: * 九、磁力的功 十、洛仑兹力 I恒定 * 十一、带电粒子在磁场中的运动 粒子作匀速直线运动 粒子作匀速圆周运动 螺距: * 例题5、如图半径为R的带电圆盘,电荷面密度为σ,圆盘以角速度ω绕过盘心并垂直盘面的轴旋转,求轴线上距盘心为x的p点处的磁感应强度. · * I d 习题集(p31)1.如图,电流I均匀地自下而上通过宽度为a的无限长导体薄平板,求薄板所在平面上距板的一边为d的P点的磁感应强度。 解:如图,建立坐标系. 取无限长电流元 P点: 方向: * (习题集p34)1.如图在载流为I1的长直导线旁,共面放置一载流为I2的等腰直角三角形线圈abc,腰长ab=ac=L,边长ab平行于长直导线,相距L,求线圈各边受的磁力F。 * 方向:垂直 边,如图. * (习题集p34) 4.如图无限长直导线和半径为R的圆形线圈,彼此绝缘,共面放置,且圆线圈直径和直导线重合,直导线与圆线圈分别通以电流I1和I2,求: (1)长直导线对半圆弧abc所作用的磁力; (2)整个圆形线圈所受的磁力。 解(1)如图,建立坐标系: * (2)同理, * 一、法拉第电磁感应定律 当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,回路中将产生感应电流或感应电动势。导体回路中感应电动势的大小,与穿过导体回路的磁通量的变化率 成正比。 动生电动势和感生电动势均可求解 闭合回路中感应电流的方向,总是使得它所激发的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变化;或感应电流的效果,总是反抗引起感应电流的原因。 二、楞次定律 ※电磁感应 * 三、动生电动势 1、利用法拉第电磁感应定律计算. 2、利用定义计算: 步骤: 特别: * 四、有旋电场和感生电动势的计算 (1).利用法拉第电磁感应定律计算 (2).利用定义计算 (a)对于一个闭合回路: (b)对于一段导线: 2.感生电动势的计算 变化磁场产生有旋电场 1.有旋电场的计算一般情况比较复杂,但对于场的分布具有特殊对称的情况可利用有旋电场的性质求解. * 半径为 的圆柱形空间分布着均匀磁场,其横截面如图,磁感应强度 随时间以恒定速率 变化,感生电场的分布情况。 大小: * 六、互感 互感系数 互感电动势 互感磁能 五、自感 自感系数 自感电动势 自感磁能 * 七、磁场能量 磁能密度 磁能公式 八、位移电流 九、麦克斯韦方程组 麦克斯韦假设 (1)变化的磁场可以产生有旋电场 (2)变化的电场(位移电流)可以产生磁场 * 解:如图建立坐标系, * 例12.4如图所示,长为 的导线 与一载有电流 的长直导线AB工共面且垂直,当 以速度平行于导线运动时,求其上的动生电动势. * [解]:1. 顺接 例2. 求自感系数分别为 和 的两个线圈串联的自感系数。 * 2. 反接 * 一、概念 点电荷、 电场、 电力线、 等势面、 电通量、 电势和电势差。 电偶极子、 二、两条基本实验定律: 1.库仑定律: 2.电荷守恒定律:任何物理过程,电荷量均守恒. 静电力的叠加: 静电学部分 真空中的静电场 * 1.高斯定理: 2.环路定理: 四、电场强度: 2.场强叠加原理: 三.两条基本定理: 说明静电场是有源场. 说明静电场是无旋场. 1.定义: * 3.电场的计算: (1)点电荷的场: (2).点电荷系的场强 ※矢量叠加: 电场中任一点的电场强度等于各个点
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