正文 第十二章 電磁感應電磁場(1 / 2)

12.1學習提要

一、目標要求,

1.掌握法拉第電磁感應定律和楞次定律。

2.理解動生電動勢和感生電動勢,掌握感應電動勢的計算方法。

3.理解自感、互感的概念,並能對簡單問題進行計算。

4.理解磁場能量和磁能密度的概念,並能計算簡單情況的磁場能量。

5.理解麥克斯韋電磁場理論的兩個基本假設。

6.理解位移電流的基本概念,明確位移電流的g是變化的電場。

7.了解麥克斯韋方程組的積分形式。

8.了解電磁波的產生和某些重要特性。

二、重點難點

1.重點內容

掌握法拉第電磁感應定律,並能熟練地運用。掌握一般情況下,感應電動勢的計算和典型問題中磁場能量的計算。

確切理解位移電流的概念,了解麥克斯韋方程組的物理意義。

2.難點內容

對有旋電場概念的理解和計算以及對於自感、互感概念的理解和計算。

位移電流概念的引入和理解。

三、學習提示

前麵分別研究了不隨時間變化的靜電場和穩恒磁場的性質>本章主要研究隨時間變化的電場和磁場。

楞次定律和法拉第電磁感應定律是本章的重點內容,是電磁感應所必須遵循的基本規律。按磁通量變化的原因,感應電動勢可以分為動生電動勢和感生電動勢;按電磁感應的產生方式,電磁感應可以分為自感、互感。並以自感電路為例,研究了磁場能量、磁場能量密度,指出磁場能量和電場能量一樣都定域於場中。

麥克斯韋不僅認識到隨時間變化的磁場產生有旋電場,還進一步推斷:隨時間變化的電場產生磁場。為了保持電流的連續性,他提出了位移電流的概念。麥克斯韋將靜電場的場方程(高斯定理和環流定理)和穩恒磁場的場方程(高斯定理和安培環路定律)大膽推廣於變化的場中,從而得到麥克斯韋方程組。此方程組表明電場、磁場本質上是統一的電磁場。電磁場在空間的傳播即為電磁波。

12.2概念釋疑

【電雄事應現象】當穿過一個閉合導體回路所包圍的麵積內的磁通量發生變化時,在導體回路中就會產生電流的現象稱為電磁感應現象。這電流叫感應電流。

在閉合導體回路中出現了電流,一定是由於回路中產生了電動勢。當穿過導體回路的磁通量發生變化時,回路中產生了感應電流,就說明此時在回路中產生了電動勢。由這一原因產生的電動勢叫感應電動勢。