《随时间变化的电磁场》课件.ppt

1、数理学院 大学物理教学中心College of Mathematics&Physics第五章第五章 随时间变化的电磁场随时间变化的电磁场 麦克斯韦方程麦克斯韦方程5-1 5-1 电磁感应现象与电磁感应定律电磁感应现象与电磁感应定律11/19/202215-15-1电磁感应现象与电磁感应定律电磁感应现象与电磁感应定律11/19/202225-15-1电磁感应现象与电磁感应定律电磁感应现象与电磁感应定律11/19/202235-15-1电磁感应现象与电磁感应定律电磁感应现象与电磁感应定律vB0 dtBd11/19/20224 Lil dE5-15-1电磁感应现象与电磁感应定律电磁感应现象与电磁感应

2、定律11/19/20225dtd B参考方向参考方向nedtddtdN 称称作作磁磁链链。其其中中 N5-15-1电磁感应现象与电磁感应定律电磁感应现象与电磁感应定律11/19/20226dtdRI 1 dRIdtdq1 odRIdtqto1)(1oR )(1oRq 5-15-1电磁感应现象与电磁感应定律电磁感应现象与电磁感应定律11/19/20227Bdtd ne5-15-1电磁感应现象与电磁感应定律电磁感应现象与电磁感应定律0 dtd0 dtd11/19/20228vvSNiNSi5-15-1电磁感应现象与电磁感应定律电磁感应现象与电磁感应定律BNSBNS11/19/202295-15-1

3、电磁感应现象与电磁感应定律电磁感应现象与电磁感应定律11/19/2022105-15-1电磁感应现象与电磁感应定律电磁感应现象与电磁感应定律11/19/2022115-15-1电磁感应现象与电磁感应定律电磁感应现象与电磁感应定律11/19/202212 B t lO 5-15-1电磁感应现象与电磁感应定律电磁感应现象与电磁感应定律11/19/202213tBlBSm 221 221Bldtdm B t lO 5-15-1电磁感应现象与电磁感应定律电磁感应现象与电磁感应定律11/19/2022145-15-1电磁感应现象与电磁感应定律电磁感应现象与电磁感应定律I BRbardr11/19/202

4、2155-15-1电磁感应现象与电磁感应定律电磁感应现象与电磁感应定律I BRbardrSdBdm adrrIo 2 bRRomadrrI2RbRIao ln2dtdm tJIoRbRaJoo ln211/19/2022165-15-1电磁感应现象与电磁感应定律电磁感应现象与电磁感应定律G)(1oRq 11/19/2022175-15-1电磁感应现象与电磁感应定律电磁感应现象与电磁感应定律GlINBo1 lISNNBSNNooo2122 lISNNo21 )(1oRq lRISNNo212 C61021.1 11/19/202218数理学院 大学物理教学中心College of Mathema

5、tics&Physics第五章第五章 随时间变化的电磁场随时间变化的电磁场 麦克斯韦方程麦克斯韦方程5-2 5-2 电磁感应现象的物理实质电磁感应现象的物理实质11/19/202219 SmSdB5-2 5-2 电磁感应现象的物理实质电磁感应现象的物理实质11/19/202220Bvef Bvf 5-2 5-2 电磁感应现象的物理实质电磁感应现象的物理实质11/19/202221 abkldE abl def abl dBv Bvf 5-2 5-2 电磁感应现象的物理实质电磁感应现象的物理实质11/19/202222Blv Bv l d5-2 5-2 电磁感应现象的物理实质电磁感应现象的物理实

6、质11/19/2022235-2 5-2 电磁感应现象的物理实质电磁感应现象的物理实质 opl dBv opBdrr221Bl Bv l d B t lO dr rvBv 11/19/202224 I5-2 5-2 电磁感应现象的物理实质电磁感应现象的物理实质abdllIvo 2v Ll dBv11/19/202225 baodllIv2abIvoln2 5-2 5-2 电磁感应现象的物理实质电磁感应现象的物理实质11/19/202226 BvflNM RvufmFkfV5-2 5-2 电磁感应现象的物理实质电磁感应现象的物理实质11/19/202227 BvflNM RRvBlRI vBl

7、RlBvIP222 RlvBIlBf22 PRlBvvfP 2225-2 5-2 电磁感应现象的物理实质电磁感应现象的物理实质11/19/202228NS5-2 5-2 电磁感应现象的物理实质电磁感应现象的物理实质11/19/2022295-2 5-2 电磁感应现象的物理实质电磁感应现象的物理实质11/19/202230 SLkSdBdtdl dEdtdm SLkSdtBl dEtB 参参考考方方向向5-2 5-2 电磁感应现象的物理实质电磁感应现象的物理实质11/19/202231 aOB5-2 5-2 电磁感应现象的物理实质电磁感应现象的物理实质EararetBBzo 0)cos(11/1

8、9/202232 aOBar SLkSddtBdl dE22rdtdBrEk dtdBrEk2 5-2 5-2 电磁感应现象的物理实质电磁感应现象的物理实质)sin(21 trBorE11/19/202233 aOBar 22adtdBrEk dtdBraEk22 5-2 5-2 电磁感应现象的物理实质电磁感应现象的物理实质 SLkSddtBdl dErE)sin(22 tBraoErkEa11/19/202234E aOBhMN NMkldE5-2 5-2 电磁感应现象的物理实质电磁感应现象的物理实质11/19/202235 hO MN rEdtdBrEk2 NMkldE NMkldE NM

9、dldtdBrcos2 NMdldtdBh2)sin(2 tLBho5-2 5-2 电磁感应现象的物理实质电磁感应现象的物理实质11/19/202236 hO MNLhS21 LhBm21 )sin(2 tLBhodtdm NMkNMkldEldEdtdm 5-2 5-2 电磁感应现象的物理实质电磁感应现象的物理实质11/19/202237rIBo 2II5-2 5-2 电磁感应现象的物理实质电磁感应现象的物理实质11/19/2022382R1RdrtBllERRk 21rbdtdIrtBoo 22 SLkSdtBl dE12ln2RRbo drrbERRok 212l dr5-2 5-2 电

10、磁感应现象的物理实质电磁感应现象的物理实质11/19/202239hoRB2rdtdB SSddtBd5-2 5-2 电磁感应现象的物理实质电磁感应现象的物理实质11/19/202240hdrrR 21 ooRoRordrkhdiI242oRkhI rdrkhRdi2 2rdtdB 5-2 5-2 电磁感应现象的物理实质电磁感应现象的物理实质hoRrdrE11/19/2022415-2 5-2 电磁感应现象的物理实质电磁感应现象的物理实质11/19/202242数理学院 大学物理教学中心College of Mathematics&Physics第五章第五章 随时间变化的电磁场随时间变化的电磁

11、场 麦克斯韦方程麦克斯韦方程5-3 5-3 自感与互感自感与互感11/19/2022431I2I5-3 5-3 自感与互感自感与互感11/19/202244LI 5-3 5-3 自感与互感自感与互感11/19/202245 dtdLIdtdILdtdLI dtdIL 5-3 5-3 自感与互感自感与互感11/19/2022465-3 5-3 自感与互感自感与互感IBdtdIL ,0 dtdI0 dtdIL,0 dtdI0 dtdIL11/19/202247nIlNIBoo nISo 5-3 5-3 自感与互感自感与互感BI11/19/202248lISnNo2 lSnINLo2 VnLo2 B

12、I5-3 5-3 自感与互感自感与互感11/19/202249VnL2 5-3 5-3 自感与互感自感与互感11/19/202250rIBo 2II5-3 5-3 自感与互感自感与互感11/19/2022512R1RdrLrl 21212RRoRRmldrrIBldr12ln2RRIlom 12ln2RRIlLom 5-3 5-3 自感与互感自感与互感11/19/2022525-3 5-3 自感与互感自感与互感11/19/20225312121IM 21212IM 5-3 5-3 自感与互感自感与互感11/19/2022541IB2I2112MMM 121MI 212MI 5-3 5-3 自感

13、与互感自感与互感11/19/2022551M321MMM 01 M2M3M5-3 5-3 自感与互感自感与互感11/19/202256dtdIMdtd212 dtdIMdtd121 5-3 5-3 自感与互感自感与互感11/19/2022575-3 5-3 自感与互感自感与互感dtdIM IB,0 dtdI0 dtdIM,0 dtdI0 dtdIM11/19/2022585-3 5-3 自感与互感自感与互感11/19/202259111InBo 122212121IlrnnSNBo 5-3 5-3 自感与互感自感与互感2l1l11/19/202260222112121lrnnIMo Vnn21

14、 1222121Ilrnno 2l1l5-3 5-3 自感与互感自感与互感11/19/202261 SSdB5-3 5-3 自感与互感自感与互感I Bdblrdr11/19/202262I BdblrdrI B bddobdddxxIlSdB2dbdIlo ln2dbdlMo ln20;0 M5-3 5-3 自感与互感自感与互感求互感系数时先假设那一求互感系数时先假设那一个环路的电流是有技巧性的，个环路的电流是有技巧性的，例如本题中如果先设矩形回路例如本题中如果先设矩形回路的电流，理论上并无不当，但的电流，理论上并无不当，但实际是无法求解的。实际是无法求解的。11/19/202263I BdblrdrdbdlMo ln25-3 5-3 自感与互感自感与互感11/19/2022641IB2I111IL 1111121ILkk 121IM 222IL 2222212ILkk 212IM 5-3 5-3 自感与互感自感与互感11/19/2022651IB2I1121LkM 2212LkM MMM 1221可可以以证证明明：1122LkLk 21212LLkkM 21kkk 令令耦耦合合系系数数：21LLkM 10 k5-3 5-3 自感与互感自感与互感11/19/2022661V2V5-3 5-3 自感与互感自感与互感11/19/202267