三、互感與自感
互感與自感現(xiàn)象的產(chǎn)生(識記):由于閉合導體回路中電流的變化引起其激發(fā)的磁場變化而導致附近另一閉合導體回路中產(chǎn)生感應電動勢的現(xiàn)象就是互感?雌饋砭拖笫且粋電流變化的導體回路引起了另一個回路中產(chǎn)生電流。實際上是通過電磁感應引起的。
互感系數(shù)在數(shù)值上等于一個回路中的電流為1安(A)時,在另一個回路中的全磁通。它與電流無關(guān)。但與兩個回路的幾何形狀、大小、匝數(shù)、相對位置以及周圍磁介質(zhì)的性質(zhì)決定。如果周圍沒有鐵磁質(zhì),則
M=y1/I2=y2/I1
同樣,當一個載流回路中電流變化時,它所激發(fā)的磁場通過回路本身所圍面積的磁通量(或磁鏈)也在變化,這個變化的磁通量在本身的回路也會產(chǎn)生感應電動勢和感應電流。這種現(xiàn)象就是自感。相應的,自感也有自感系數(shù)。
L=y/I
互感和自感系數(shù)的單位是H(亨利)或Ω。s(歐秒)。
簡單的互感和自感系數(shù)的計算大約只要學會課本上的例子也就夠了。記一下螺線管的自感系數(shù)。
四、磁場的能量(簡單應用)
磁場是可存儲能量的,簡單情形下,具有自感系數(shù)為L的線圈通有電流I時所儲存的磁能就是:
Wm=LI2/2
磁場的磁能密度為:wm=mH2/2
五、麥克斯韋電磁場理論簡介
位移電流是由電場變化引起等效電流。它與傳導電流在產(chǎn)生磁場這一點上是等效的。但二者有很大差別。一是傳導電流是由電荷的定向運動引起的,而位移電流是由電場的變化引起的;二是傳導電流只能在導體中流動。而位移電流無論在導體中、電介質(zhì)中還是真空中,只要有電場變化都會有相應的位移電流出現(xiàn);三是傳導電流通過導體時放出焦耳熱,而位移電流在真空、電介質(zhì)或?qū)w中都沒有焦耳熱產(chǎn)生。總結(jié)之:一是什么原因引發(fā)、二是傳導介質(zhì)種類、三是流過有無放熱。
麥克斯韋電磁場理論的基本思想是:隨時間變化的磁場會產(chǎn)生感生電場,而隨時間變化的電場又會產(chǎn)生磁場。電磁場具有能量、動量和質(zhì)量,電磁場是客觀存在的物質(zhì)形式。電磁場可以疊加在同一空間里。
麥克斯韋方程組的積分形式有四個:
(1)電場的高斯定理
(2)法拉第電磁感應定律
(3)磁場的高斯定理
(4)全電流的安培環(huán)路定理
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