电磁学的基本知识与基本定律课件.ppt
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- 关 键 词:
- 电磁学 基本知识 基本 定律 课件
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1、第1章 磁路-1.1 磁场的基本知识磁通密度磁通密度或磁感应磁感应强强度度 B 单位:特斯拉(单位:特斯拉(T)(magnetic flux density)(magnetic induction)用于表征磁场的强弱和方向。用于表征磁场的强弱和方向。-S B dS 磁通量磁通量 单位:韦伯(单位:韦伯(Wb)(magnetic flux)穿过某一截面积穿过某一截面积S的磁力线总数的磁力线总数若对于均匀磁场,若若对于均匀磁场,若B与与S垂直,则垂直,则 BS磁场强度磁场强度 H 单位:安培单位:安培/米米(A/m)(magnetic field strength)为了分析磁场与电流的依存关系为了
2、分析磁场与电流的依存关系引入的辅助量引入的辅助量 -磁磁动动势势 MMF 单位:安培单位:安培(A)(magnetomotive force)NiF N磁链磁链 (flux linkage)磁导率磁导率 单位:亨利单位:亨利/米(米(H/m)(permeability)真空的磁导率真空的磁导率 0、相对磁导率相对磁导率r 反应导磁介质导磁性能的物理量反应导磁介质导磁性能的物理量 HB-磁场强度和磁感应强度均为表征磁场性质(即磁场磁场强度和磁感应强度均为表征磁场性质(即磁场强弱和方向)的两个物理量。强弱和方向)的两个物理量。由于由于磁场是电流或者说运动电荷引起的磁场是电流或者说运动电荷引起的,而
3、磁介质,而磁介质(除超导体以外不存在磁绝缘的概念,故一切物质均除超导体以外不存在磁绝缘的概念,故一切物质均为磁介质为磁介质)在磁场中发生的磁化对源磁场也有影响)在磁场中发生的磁化对源磁场也有影响(场的迭加原理)。(场的迭加原理)。因此,磁场的强弱可以有两种表示方法。因此,磁场的强弱可以有两种表示方法。B和和H的的联系与联系与区别区别:-单独由电流或者运动电荷所引起的磁场单独由电流或者运动电荷所引起的磁场(不包括介(不包括介质磁化而产生的磁场时)则用质磁化而产生的磁场时)则用磁场强度磁场强度H表示,其单位为表示,其单位为A/m,是一个辅助物理量是一个辅助物理量。在充满均匀磁介质的情况下,若在充满
4、均匀磁介质的情况下,若包括介质因磁化而产包括介质因磁化而产生的磁场在内时生的磁场在内时,用用磁感应强度磁感应强度B表示,是一个基本物表示,是一个基本物理量理量。HB在同样大小的电流作用下,铁芯线圈的磁通在同样大小的电流作用下,铁芯线圈的磁通比空心线圈的磁通哪个大?比空心线圈的磁通哪个大?为什么?为什么?此公式的深刻含义此公式的深刻含义-1.2 基本电磁(electromagnetic)定律w电生磁的基本定律电生磁的基本定律安培环路定律安培环路定律 w磁生电的基本定律磁生电的基本定律法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 w电磁力定律电磁力定律w磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律 -1.2.1 电生磁的
5、基本定律电生磁的基本定律安培环路定律安培环路定律 kLdi 沿着任何一条闭合回线沿着任何一条闭合回线L,磁场强度,磁场强度H的线积分的线积分等于该闭合回线所包围的总电流值(代数和)等于该闭合回线所包围的总电流值(代数和)-I2I3l4I1I23()iHdlIII H 计算电流代数和时,与绕行方向符合右手螺旋定则的电计算电流代数和时,与绕行方向符合右手螺旋定则的电流取正号,反之取负号。流取正号,反之取负号。-NiHL 若闭合磁力线是由若闭合磁力线是由N匝线圈电流产生,而匝线圈电流产生,而且沿闭合磁力线上且沿闭合磁力线上 H 处处相等处处相等,则上式变则上式变为为:-1.2.2 磁生电的基本定律磁
6、生电的基本定律法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律dtddtdNe当磁通按正弦规律变化时,即当磁通按正弦规律变化时,即:tmsin则上式变为则上式变为:)90sin(2)90sin(2)(00tEtfNtem 磁通与其磁通与其感应电势感应电势的的参考方向参考方向-0mm为参考相量,则:为参考相量,则:mfNjE44.44.44mEfN感应电势-磁通与感应电势的相量图磁通与感应电势的相量图-Blve 感应电势与磁场、感应电势与磁场、导体运动速度之间导体运动速度之间的的右手定则右手定则-Bilfem通电导体产生的电磁通电导体产生的电磁力与电流、磁场之间力与电流、磁场之间的的左手定则左手定则1.1.
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