关于动生电动势,强调几点
①导体要切割磁力线。
②在磁场中任一段导体上都可形成动生电动势,不一定要求导体必须是闭合回路。
③感应电动势的电能是由外力作功所消耗的机械能转换而来的。
感生电动势的计算,因为它是和磁场的变化有关,所以
下面我们介绍这一章的第二部分内容,自感和互感以及磁场能量。
什么是互感呢?想像一下有两个线圈相邻,假设两个线圈中都通有随时间变化的电流,我们取其中一个分析,由于电流可以形成磁场,电流变化磁场也变化,又由于另一线圈在附近,那么这种磁场变化会影响另一线圈并在其中形成感生电流,同样另一线圈也会对该线圈产生相同的作用,这种现象就是互感现象。
和互感相关的一个重要物理量:互感系数,互感系数实质是一个回路的电流为1A时在另一个回路中的全磁通。
互感现象,看图7-17
电路闭合时,L线圈因为通电电流产生磁场而磁通量改变,形成感生电流,导致 灯亮度大于 ,当电路断开时(看298页图7-18)线圈L中同样因磁通量变化而形成电动势,使S不立即熄灭。
这就是自感现象。
自感系数在数值上等于线圈中的电流为1A时通过线圈自身的全磁通。
上述自感现象中S不立即熄灭,说明线圈给它提供了电能量,这个能量是以磁能的形式储存在线圈中的,其大小
前面电学中我们讲过电容器是储存电荷的器件,它具有一定能量,以电场能的形式贮存,上面的自感现象,表明磁场也是能量载体,磁场具有能量对于长直螺线管中磁场的能量:
该公式对一般非均匀磁场也是适用的
关于第5节麦克斯韦电磁场理论简介,请大家阅读教材,有兴趣同学请听精讲课件,注意:要了解本节位移电流概念,P306.
以上我们介绍了磁场相关的知识,下面我们介绍本章磁学的最后一个理论:磁介质条件下的安培环路定理。
在电学那一章,我们介绍过安培环路定理,你们还记得么?不记得说明你不是很用功啊!记得,那很好,在草纸上写一下?
静电场的环路安培定理是指静电场强的环流恒等于零。
上式如果将 用磁场 替代,就涉及一个问题
是否也为零呢?
实际情况表明:
上述积分不为零,而是满足
H称为磁场强度矢量
上述式子表达的物理意义:
磁感应强度矢量沿任一闭合路径的线积分等于该闭合路径所包围的传导电流的代数和,这就是有介质时的安培环路定理。
传导电流就是电荷定向移动时形成的电流之所以称之为传导电流,为的是和磁化过程中在磁介质中形成的磁化电流也就是束缚电流相区分,因为磁化电流是不能导出的,关于磁化电流是教材262页,一般了解。