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文檔簡介
01感生電場
02位移電流
03真空中麥克斯韋方程組6.2麥克斯韋電磁場方程01感生電場感生電動勢——導體或導體回路不動__磁場變化產生的感應電動勢——回路中產生感生電流——渦旋電流麥克斯韋假設——無論有無導體或者導體回路變化的磁場將在其周圍空間產生具有閉合電力線的電場變化的磁場產生的電場——感生電場靜電場——電場線始于正電荷__終止于負電荷感生電場——電場線無頭無尾
——對電荷施加作用有電場能
——電場做功與路徑有關——非靜電力非保守力場——保守力場__具有電場能感生電動勢——感生電場回路L不隨時間變化——感生電場沿閉合路徑積分等于磁通量變化率的負值
半徑為R的長直螺線管中載有變化電流當磁感應強度的變化率以恒定的速率增加時計算1)管內外感生電場和同心圓形導體回路中的感生電動勢2)將長度為l
的金屬棒ab垂直于磁場放置于螺線管內,求棒兩端的感生電動勢大小及方向
螺線管內各點磁感應強度與變化率相等__方向一致環(huán)形閉合回路——積分方向為順時針r<R1)管內外感生電場和同心圓形導體回路中的感生電動勢——若則為逆時針環(huán)形導體回路中的感生電動勢感生電場——逆時針——若則為逆時針r>R的空間——逆時針環(huán)形導體回路中——逆時針環(huán)形閉合回路——積分方向為逆時針——螺線管內外的感生電場一簇逆時針方向同心圓連接oa,ob,回路oab的電動勢為2)長度為l的金屬棒ab垂直于磁場放置于螺線管內求棒兩端的感生電動勢大小及方向——方向感生電場加速電子感應加速器
是利用電磁感應產生渦旋電場加速電子的裝置1932年,斯萊皮恩(J.Slepian)提出利用感應電場加速帶電粒子的想法1940年制成了第一臺電子感應加速器電子感應加速器屬于低能加速器,能量極限約為100MeV主要的應用:使高能電子轟擊金屬靶,通過軔致輻射產生γ射線,用于工業(yè)γ射線探傷和射線治療癌癥在電磁鐵的兩極間有一環(huán)形真空室,電磁鐵受交變電流激發(fā),在兩極間產生一個由中心向外逐漸減弱、并具有對稱分布的交變磁場,這個交變磁場又在真空室內激發(fā)感生電場,其電場線是一系列繞磁感應線的同心圓。用電子槍把電子沿切線方向射入環(huán)形真空室,電子將受到感生電場的作用而被加速。感應加熱渦電流02位移電流穩(wěn)恒電流磁場中安培環(huán)路定理——1861年麥克斯韋在研究電磁場的規(guī)律時提出位移電流假設建立了變化磁場的安培環(huán)路定理應用于非穩(wěn)恒電流激發(fā)的磁場中時產生了矛盾——電源合上__電流開始增長導線回路中有變化的電流__電容器之間沒有電流——以L為邊界作兩個曲面S1和S2
對兩個曲面具有相同的回路L應用安培環(huán)路定理S1曲面S2曲面——積分結果相等S1曲面S2曲面——積分結果不相等磁場強度電位移矢量有介質各向同性電流增長過程——極板電量增加__電容器內部電場變化極板之間的電位移通量——電位移通量的變化率等于導線中電流位移電流如果曲面S不隨時間變化閉合回路選取S2曲面時位移電流沒有電介質時
非恒定電流下沒有電介質時——傳導電流——位移電流傳導電流——電荷的定向運動__有熱效應__激發(fā)磁場位移電流——變化的電場產生__沒熱效應__激發(fā)磁場全電流傳導電流位移電流起源于自由電荷的定向運動不涉及電荷運動,本質上就是變化的電場通過導體時要產生焦耳熱無熱效應只在導體中存在可以在導體、電介質甚至真空中存在03真空中麥克斯韋方程組——麥克斯韋電磁場理論是關于電場和磁場統一運動規(guī)律的描述——電場和磁場的性質——理論基于電場和磁場的高斯定理和環(huán)路定理真空中麥克斯韋方程組的積分形式1)電場高斯定理靜止電荷激發(fā)的電場——電場線有頭有尾——有源場變化磁場激發(fā)的電場——無源場——電場線無頭無尾兩者同時存在時2)電場環(huán)路定理靜電場磁場激發(fā)電場同時存在——無旋場——有旋場3)磁場高斯定理
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