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2014
10-15

自考物理(工)复习指导十六

自考物理(工)复习指导十六

三、互感与自感

  互感与自感现象的产生(识记):由于闭合导体回路中电流的变化引起其激发的磁场变化而导致附近另一闭合导体回路中产生感应电动势的现象就是互感。看起来就象是一个电流变化的导体回路引起了另一个回路中产生电流。实际上是通过电磁感应引起的。

  互感系数在数值上等于一个回路中的电流为1安(A)时,在另一个回路中的全磁通。它与电流无关。但与两个回路的几何形状、大小、匝数、相对位置以及周围磁介质的性质决定。如果周围没有铁磁质,则

  M=y1/I2=y2/I1

  同样,当一个载流回路中电流变化时,它所激发的磁场通过回路本身所围面积的磁通量(或磁链)也在变化,这个变化的磁通量在本身的回路也会产生感应电动势和感应电流。这种现象就是自感。相应的,自感也有自感系数。

  L=y/I

  互感和自感系数的单位是H(亨利)或Ω。s(欧秒)。

  简单的互感和自感系数的计算大约只要学会课本上的例子也就够了。记一下螺线管的自感系数。

  四、磁场的能量(简单应用)

  磁场是可存储能量的,简单情形下,具有自感系数为L的线圈通有电流I时所储存的磁能就是:

  Wm=LI2/2

  磁场的磁能密度为:wm=mH2/2

  五、麦克斯韦电磁场理论简介

  位移电流是由电场变化引起等效电流。它与传导电流在产生磁场这一点上是等效的。但二者有很大差别。一是传导电流是由电荷的定向运动引起的,而位移电流是由电场的变化引起的;二是传导电流只能在导体中流动。而位移电流无论在导体中、电介质中还是真空中,只要有电场变化都会有相应的位移电流出现;三是传导电流通过导体时放出焦耳热,而位移电流在真空、电介质或导体中都没有焦耳热产生。总结之:一是什么原因引发、二是传导介质种类、三是流过有无放热。

  麦克斯韦电磁场理论的基本思想是:随时间变化的磁场会产生感生电场,而随时间变化的电场又会产生磁场。电磁场具有能量、动量和质量,电磁场是客观存在的物质形式。电磁场可以叠加在同一空间里。

  麦克斯韦方程组的积分形式有四个:

  (1)电场的高斯定理

  (2)法拉第电磁感应定律

  (3)磁场的高斯定理

  (4)全电流的安培环路定理

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作者:重庆自考