第二課堂磁介質(zhì)磁能位移電流演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有31頁\編輯于星期四優(yōu)選第二課堂磁介質(zhì)磁能位移電流現(xiàn)在是2頁\一共有31頁\編輯于星期四例1、圖示是一根沿軸向均勻磁化的細(xì)長永磁棒，磁化強(qiáng)度M，求各點的B、H++++++++++++ADBC2、3點在介質(zhì)外為零45671231點或看成無限長的螺線管現(xiàn)在是3頁\一共有31頁\編輯于星期四2023/4/184、5、6、7點螺線管端點的磁感應(yīng)強(qiáng)度現(xiàn)在是4頁\一共有31頁\編輯于星期四例2、如圖所示，一無限大薄金屬板均勻分布著電流，其面電流密度為i0，在金屬板的兩側(cè)各緊貼一相對磁導(dǎo)率分別為r1、r2的無限大（有限厚）均勻介質(zhì)板(順磁），試分別求兩介質(zhì)板內(nèi)的磁場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度及兩介質(zhì)板表面上的極化面電流密度。r1r2i0i1i2解：i1i2現(xiàn)在是5頁\一共有31頁\編輯于星期四現(xiàn)在是6頁\一共有31頁\編輯于星期四為二級無窮小圓柱形高斯面的法向分量根據(jù)高斯定理0均勻磁介質(zhì)的分界面處磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量的法向分量連續(xù),磁場強(qiáng)度矢量的法向分量不連續(xù)。2、磁場的邊界條件現(xiàn)在是7頁\一共有31頁\編輯于星期四的切向分量在界面處做一個環(huán)路在均勻磁介質(zhì)的分界面處磁場強(qiáng)度矢量的切向分量連續(xù),磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量的切向分量不連續(xù)?，F(xiàn)在是8頁\一共有31頁\編輯于星期四可從磁導(dǎo)率判斷B線偏離法線的程度磁屏蔽示意圖現(xiàn)在是9頁\一共有31頁\編輯于星期四

1、互感磁能線圈1的電源維持I1，反抗互感電動勢的功先使線圈1電流從0到I1,電源做功，儲存在線圈1的自感磁能合上開關(guān)k2電流

i2增大時,在回路1中的互感電動勢：二、磁能現(xiàn)在是10頁\一共有31頁\編輯于星期四線圈1的電源維持I1，反抗互感電動勢的功,轉(zhuǎn)化為磁場的能量——互感磁能線圈2的電流從0到I2,電源做功，儲存為線圈2的自感磁能儲存在磁場中的總磁能：現(xiàn)在是11頁\一共有31頁\編輯于星期四IIOr0d-r0d例1、已知：兩無限長平行直導(dǎo)線電流均為I,間距d，導(dǎo)線半徑r0（r0d）求：1)導(dǎo)線間每單位長的磁能（導(dǎo)線內(nèi)磁通可以忽略）；2)若將兩導(dǎo)線拉開到相距2d，單位長導(dǎo)線上磁力的功；3）拉開后磁能變化多少？是增加還是減少？（說明能量的來源并作定量計算）現(xiàn)在是12頁\一共有31頁\編輯于星期四IIOr0d-r0dxdx解：1）2）拉到x處，單位長度導(dǎo)線受安培力單位長度導(dǎo)線作的功磁力作正功現(xiàn)在是13頁\一共有31頁\編輯于星期四>0：磁能增加3）拉開后磁能的變化討論：磁力作正功而磁能又增加，能量源于何處？現(xiàn)在是14頁\一共有31頁\編輯于星期四電源克服自感電動勢所做的功現(xiàn)在是15頁\一共有31頁\編輯于星期四例2、一通有電流I1的無限長直導(dǎo)線旁有一個與它共面每邊長為a的正方形線圈，線圈中通電流I2，如圖所示。線圈中心距長直導(dǎo)線為。當(dāng)維持它們的電流不變并始終保持它們共面時，它們的距離從變?yōu)椋螅海?）磁場對線圈所作的功；（2）此時長直導(dǎo)線和正方形線圈組成的體系中磁能變化了多少？（3）為什么會有這樣變化？現(xiàn)在是16頁\一共有31頁\編輯于星期四解：（1）初位置的互感系數(shù)末位置的互感系數(shù)（2）（因為長直導(dǎo)線與方線圈的磁通相互減弱）現(xiàn)在是17頁\一共有31頁\編輯于星期四安培力的功FAx安培力的功等于電流強(qiáng)度與磁通量變化的乘積。?現(xiàn)在是18頁\一共有31頁\編輯于星期四例3、通電為I的導(dǎo)線密繞N匝平面圓線圈,已知r、R、B，求:（1）線圈在此位置的磁力矩；（2）線圈從此位置轉(zhuǎn)到平衡位置時磁力的功O解（1）方向：圖中向上rR現(xiàn)在是19頁\一共有31頁\編輯于星期四O（2）現(xiàn)在是20頁\一共有31頁\編輯于星期四例4、半徑為R的超導(dǎo)圓環(huán)，自感為L，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場中，環(huán)的軸線與B垂直，環(huán)內(nèi)沒有電流。現(xiàn)將這環(huán)繞垂直于B的直徑轉(zhuǎn)900，使它的軸線平行于B.試求（1）環(huán)內(nèi)的電流I;(2)外力作的功。解：在轉(zhuǎn)動的過程中有感應(yīng)電動勢和自感電動勢開始時，I0=0，磁通量也為0，所以C=0而轉(zhuǎn)過900時，現(xiàn)在是21頁\一共有31頁\編輯于星期四負(fù)號表示I產(chǎn)生的磁場與B的方向相反，使通過環(huán)的總磁通量為0。（完全的抗磁體）外力的功解：在轉(zhuǎn)動的過程中有感應(yīng)電動勢和自感電動勢開始時，I0=0，磁通量也為0，所以C=0而轉(zhuǎn)過900時，現(xiàn)在是22頁\一共有31頁\編輯于星期四位移電流密度矢量三、位移電流——在變化的電場中存在著電流，它和傳導(dǎo)電流一樣能激發(fā)磁場*現(xiàn)在是23頁\一共有31頁\編輯于星期四例1、如圖所示，勻速直線運動的點電荷+q以速度v向O點運動，在O點處取O點為圓心，R為半徑的圓，圓平面與v垂直。（1）試求通過此圓面得位移電流；（2）應(yīng)用全電流定理求上述圓周上P點的磁感應(yīng)強(qiáng)度。rvRPOx解：1）2）L為過P點的半徑為R的圓周現(xiàn)在是24頁\一共有31頁\編輯于星期四rvRPOx勻速運動點電荷的磁感應(yīng)強(qiáng)度計算公式現(xiàn)在是25頁\一共有31頁\編輯于星期四例2、如圖所示，圓形平板電容器半徑為a，兩板間距離為b．電容器極板之間放一單匝矩形線框，線框長邊l（l<a），短邊h（h<b），線框平面與極板垂直，其一條短邊與極板中心軸重合，如圖．電容器已充電到電壓為U0，設(shè)電荷在極板上均勻分布，忽略邊緣效應(yīng)．若在t=0時刻閉合電鍵K，使電容與自感系數(shù)為L的線圈接通，求矩形線框上的感應(yīng)電動勢(t)．現(xiàn)在是26頁\一共有31頁\編輯于星期四解：開關(guān)閉合后,由歐姆定律現(xiàn)在是27頁\一共有31頁\編輯于星期四現(xiàn)在是28頁\一共有31頁\編輯于星期四1)電磁波的能量——輻射能能量密度：四、電磁波的能量、動量與角動量2)電磁波的能流密度——單位時間內(nèi)通過與傳播方向垂直的單位面積的能量現(xiàn)在是29頁\一共有31頁\編輯于星期四電磁波的能流密度（坡印廷）矢量

現(xiàn)在是30頁\一共有31頁\編輯于星期四3)電磁波