电磁学知识点复习课件.ppt

1、复习复习（电磁学）（电磁学）稳恒磁场稳恒磁场 电磁感应部分电磁感应部分磁力概要磁力概要1、磁感应强度、磁感应强度 ：B（1）定义）定义:利用利用洛仑兹力或洛仑兹力或磁力矩磁力矩(或或安培力安培力)B（2）线特点：线特点：闭合，与闭合，与I套连，符合右螺关系。套连，符合右螺关系。2、磁通量及磁场的、磁通量及磁场的Gauss定理：定理：SSmmSdBd 0 SSdB3、洛仑兹力与、洛仑兹力与安培力：安培力：BvqFm BlIdFd vqnSI 4、均匀磁场中一段载流导线：、均匀磁场中一段载流导线：（1）直导线：）直导线：Bl IF （2）曲导线：）曲导线：与起、止点一样的直导线受力相同与起、止点一

2、样的直导线受力相同5、均匀磁场中载流线圈、均匀磁场中载流线圈(所受合力为所受合力为0)：（1）试验线圈：）试验线圈：线度小、电流小线度小、电流小（2）磁矩：）磁矩：nNISm （3）磁力矩：）磁力矩：)Bn(NISBmM 6、带电粒子在电场或磁场中的运动：、带电粒子在电场或磁场中的运动：BvqEqF 0vE均匀均匀B均匀均匀0v匀变直运动匀变直运动类平抛运动类平抛运动类斜抛运动类斜抛运动匀直运动匀直运动匀速圆周匀速圆周运动运动BqmvR0 BqmT 2 等螺距螺旋运动等螺距螺旋运动螺旋半径螺旋半径BqmvR 回旋周期回旋周期 vR2T 螺距螺距Tvh/7、Hall效应：效应：对对Hall效应来

3、说，负电荷的运动与等量效应来说，负电荷的运动与等量正电荷的反向运动并不等效！正电荷的反向运动并不等效！磁场概要磁场概要1、求磁场：、求磁场：（1）利用）利用B-S定律或运动电荷磁场公式定律或运动电荷磁场公式20rrlId4Bd 20rrvq4B （2）利用典型场的叠加）利用典型场的叠加（3）利用安培环路定理（要求电流有特殊对称性）利用安培环路定理（要求电流有特殊对称性）iioLIl dB 适用条件：适用条件：符号规定：符号规定：叠加原理贯穿于以上三种方法。叠加原理贯穿于以上三种方法。4、全电流定律：、全电流定律：)II(ldBdc0L 全电流总连续。全电流总连续。3、平板电容器中总位移电流：、

4、平板电容器中总位移电流：dtdESdtdUCI0d板板 5、长直平行电流间单位长度上的相互作用力：长直平行电流间单位长度上的相互作用力：d2IIdldF210 同向相吸反向相斥同向相吸反向相斥Id 与与Ic的区别：的区别：2、Maxwell位移电流假说：位移电流假说：实质：实质：变化电场变化电场 磁场磁场dtdIDd tDJd tD )2(BtD 直直电电流流一段导线一段导线)cos(cosa4IB210 无限长无限长a2IB0 导线所在直线上导线所在直线上圆圆电电流流轴线上轴线上2/32220)xR(2IRB 圆心处圆心处R2IB0O 弧电流弧电流圆心处圆心处 2R2IB0O 长直载流密绕螺

5、线管长直载流密绕螺线管载流密绕细螺绕环载流密绕细螺绕环0B 电流分布电流分布磁场分布磁场分布无限大平面电流无限大平面电流2/jB0 nIB0 内内0 外外BnIB0 内内0 外外B磁介质概要磁介质概要231BH0B=0HHB 1、关系关系:BH对各向同性磁介质：对各向同性磁介质：2r 略略1，顺磁质，顺磁质3r 略略1，抗磁质，抗磁质1r 大大,为变量为变量,铁磁质铁磁质m00r1BB 2、磁介质的分类：、磁介质的分类：dLcIIldH LcIldH3、的环路定理：的环路定理：H(全电流定律全电流定律)非稳恒非稳恒4、铁磁质的特性：、铁磁质的特性：r;磁化饱和磁化饱和;剩磁剩磁;磁滞磁滞;居里

6、点居里点5、磁滞回线：、磁滞回线：0BSBS 饱和磁感应强度饱和磁感应强度Br 剩余磁感应强度剩余磁感应强度Hc矫顽力矫顽力磁滞损耗磁滞损耗回线包围的面积回线包围的面积6、铁磁质的分类：、铁磁质的分类：软磁材料软磁材料硬磁材料硬磁材料Hc小，回线小，回线“瘦瘦”；易磁化；易磁化；“铁损铁损”小小铁芯铁芯Hc大，回线大，回线“胖胖”;难退磁难退磁永久磁铁永久磁铁类别类别特点特点用途用途电磁感应概要电磁感应概要1、基本定律：、基本定律：（1）楞次定律楞次定律效果反抗原因效果反抗原因(判断判断方向方向)（2）法拉第电磁感应定律：）法拉第电磁感应定律：dtd (多匝多匝:)的方向为结果取正值的回路绕向

7、。的方向为结果取正值的回路绕向。2、动生电动势：、动生电动势：（1）一段导体平动：）一段导体平动：Ll d)Bv(右手定则右手定则判断判断 方向：方向：的方向为结果取正值的积分方向。的方向为结果取正值的积分方向。均匀均匀 中，中，起、止点一样起、止点一样的任意导线平动，的任意导线平动，一样。一样。B（转轴（转轴 均匀均匀 ）B2LB21 （轴位于端点且（轴位于端点且导体）导体）若导体与轴不若导体与轴不，可将其等效为在，可将其等效为在轴方向的投影轴方向的投影的转动。的转动。（3）线圈转动）线圈转动（转轴（转轴均匀均匀 ，位置随意），位置随意）B（2）一段导体转动）一段导体转动(t=0时时 、夹角

8、夹角)nB)tsin(NBS 3、感生电动势：、感生电动势：（1）导体回路：）导体回路：SLiSdtBl dE 一段导体：一段导体：l dELi （2）圆柱形区域）圆柱形区域tB B(均匀均匀 柱轴柱轴且且 空间分布均匀空间分布均匀)且绕向与且绕向与 成左螺关系。成左螺关系。tB tB tB iE沿半径方向：沿半径方向：=0 iE线是以区域中心为圆心的一组同心圆，线是以区域中心为圆心的一组同心圆，4、互感与自感：、互感与自感：（1）互感：）互感：212121iiM dtdidtdiM212121 （2）自感：）自感：iL dtdiLL 。1234L1L2MII反接反接（3）自感、互感关系：）自

9、感、互感关系：M=21LL（无漏磁）（无漏磁）0（全漏磁）（全漏磁）5、线圈串联的顺接与反接：、线圈串联的顺接与反接：L=M2LL21 （顺接）（顺接）M2LL21 （反接）（反接）6、磁能：、磁能：（1）自感磁能：）自感磁能：2mLI21W（2）磁能密度：）磁能密度：BH21H21B21w22m 磁能：磁能：VmmdVwW。1234L1L2MII顺接顺接Maxwell方程组和电磁辐射概要方程组和电磁辐射概要1、Maxwell方程组：方程组：i0SqSdDSdtBl dESL 0SdBS Sd)tDJ(ldHScL 2、坡印亭矢量：、坡印亭矢量：HES 电磁波是横波。电磁波是横波。EHS半无限

10、长：半无限长：xIB 40导线的延长线导线的延长线sinsin4120 xIBB=0 xIB 201、有限长通电直导线：、有限长通电直导线：无限长通电直导线：无限长通电直导线：pxyz1 2 0lLxIB2、通电圆环轴线上：、通电圆环轴线上：2/32220)(2xRIRB IxRr0pB圆环心处圆环心处:RIB20 L长弧心处长弧心处:RIB 40几种典型电流磁场几种典型电流磁场 B 的分布：的分布：)cos(cos2120 nIB无限长通电直线管内：无限长通电直线管内：nIB0 1 2 x pB3、通电直螺线管轴线上：、通电直螺线管轴线上：4、通电螺绕环内：、通电螺绕环内：rNIB 20通电

11、通电细细螺绕环内：螺绕环内：nIB0 通电通电细细螺绕环外：螺绕环外：0 B B毕奥萨伐尔定律毕奥萨伐尔定律204rrlIdBd 叠加原理叠加原理高斯定律高斯定律环路定理环路定理 tLIl dBint0 0 SSdB应用一、求磁场应用一、求磁场1 1、取电流元、取电流元2 2、电流元的磁场、电流元的磁场 ，分析其大小及方向。，分析其大小及方向。同向叠加，同向叠加，否则，否则，Bd LdBB LiidBBi=xi=x、y y、z z3 3、积分，得出结果、积分，得出结果 zyxiiBB,叠加法叠加法BP Pa ay y21o oL L 210coscos4 aIB直线电流的磁场直线电流的磁场圆电

12、流圆电流载流直螺线管载流直螺线管无限长载流直导线无限长载流直导线,无限长载流圆柱体无限长载流圆柱体/面面,密绕螺绕环密绕螺绕环无限大均匀载流平面无限大均匀载流平面叠加法叠加法安培环路定理安培环路定理变化电场相联系的磁场变化电场相联系的磁场2202RIrrBl dBdL dLIrBl dB02 dtdErB200 Rr Rr dtdErRB2002 IEIdLdII 0dtde 0 dtdD Bvqfm 应用二应用二 磁力与磁力矩磁力与磁力矩螺旋运动半径螺旋运动半径BqmvR 螺距螺距BqmvTvh/2 v/vh vqR R lBlIdF均匀磁场中任意弯曲通电导线均匀磁场中任意弯曲通电导线ababBabIFBnISM BPm dtd 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律电磁感应电磁感应 ldBvm 动生电动势动生电动势感生电动势感生电动势SdtBl dESLi dtdBrSEi 2 2rSRr dtdBrEi2 dtdBrREi22 2RSRr B t 祝大家考出好祝大家考出好成绩！成绩！