电磁场基本规律
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一、填空题
▲1.矢量的通量物理含义是矢量穿过曲面的矢量线的总和;
散度的物理意义是矢量场中任意一点处通量对体积的变化率;
散度与通量的关系是散度一个单位体积内通过的通量。
2.散度在直角坐标系zAyAxAAdivZYX散度在圆柱坐标系zAArrrArAdivZr1)(1
▲3,矢量函数的环量定义 lldAC;旋度的定义MAXlSSldAArotlim0;
二者的关系 lSldASdA)(;旋度的物理意义:最大环量密度和最大环量密度方向。
4.旋度在直角坐标系下的表达式)()()(yAxAexAzAezAyAezyzzxyyZx
▲5.梯度的物理意义:函数最大变化率和最大变化率方向 ;
等值面、方向导数与梯度的关系是:方向导数是标量场中某一点沿某一方向等值面的变化率,梯度是方向导数的最大值。
6.用方向余弦cosα 、cosβ、cosγ写出直角坐标系中单位矢量le的表达式coscoscoszyxleeee
▲7.直角坐标系下方向导数lu的数学表达式 coscoscoszuyuxu;梯度coscoscoszyxeee
▲8.亥姆霍茨定理表述在有限区域的任一矢量场由它的散度,旋度以及边界条件唯一地确定;
说明的问题是要确定一个矢量或一个矢量描述的场,须同时确定其散度和旋度
▲9.麦克斯韦方程组的积分表达式分别为
1.SQSdD;2.SdtBldElS;3.0SSdB;4.SlSdtDJldH)(
其物理描述分别为1.电荷是产生电场的通量源 2.变换的磁场是产生电场的漩涡源
3.磁感应强度的散度为0,说明磁场不可能由通量源产生; 4.传导电流和位移电流产生磁场,他们是产生磁场的漩涡源。
▲10.麦克斯韦方程组的微分表达式分别为
第十章 变化电磁场的基本规律
一、基本要求
1. 掌握法拉第电磁感应定律。理解动生电动势及感生电动势的本质。
2. 了解自感系数和互感系数。
3. 了解磁能密度的概念。
4. 了解涡旋电场、位移电流的概念以及麦克斯韦方程组(积分形式)的物理意义,了解电磁场的物质性。
二、基本概念和规律
1. 基本概念包括:法拉第电磁感应定律,动生电动势,感生电动势与涡旋电场,自感,互感,磁场能量。
2.法拉第电磁感应定律 idtdm
该定律是电磁感应的基本规律,无论是闭合回路还是通过作辅助线形成闭合回路,只要能够求出该回路所围的面积的磁通量,就可以应用定律得到该回路中的感应电动势。自感、互感电动势也是该定律的直接结果。
3.动生电动势 i)()()(baldBv
在磁场中运动的导线,切割磁力线,由于洛沦兹力的作用使得导线的两端出现电动势。对于均匀磁场中匀速运动的直导线的动生电动势,可以直接应用公式cossinblv得到。其它情况要选择dl段,先求出ddlblvcossin,然后积分得到。感应电动势的方向可以用右手叉乘所满足的规律(右手螺旋法则)得到。
4.感生电动势和涡旋电场 )()(LSdtldSBE旋
变化的磁场产生电场是麦克斯韦的第一条假设,由此可以知道涡旋电场产生的机理与静电场产生的机理是完全不同的。它的性质与静电场的性质也是截然不同的。如果已知涡旋电场分布,可以通过积分求出一段导线两端的感应电动势,对于特殊的涡旋电场分布,可以通过作辅助线的方法,利用法拉第电磁感应定律求出一段导线两端的感应电动势。 5.自感电动势和自感系数
LIm
式中比例系数L为回路的自感系数,简称自感。如果回路周围不存在铁磁质,自感系数L是一个与电流I无关,仅取决于线圈自身的大小、几何形状、匝数以及线圈内磁介质的磁导率。
物理学电磁场的运动规律
电磁场是物理学中重要的研究对象之一,它包含了电场和磁场两个组成部分。在电磁场中,电荷和电流的运动会产生电场和磁场的变化,而这些变化又会影响到电荷和电流的运动。因此,了解电磁场的运动规律对于理解电磁现象和应用电磁学原理具有重要意义。
1. 静电场中的运动规律
在静电场中,电荷的分布不随时间变化,因此产生的电场也是静态的。根据库仑定律,电荷之间的相互作用力与它们之间的距离成反比,与电荷的大小成正比。在静电场中,电荷受到的作用力等于电场强度乘以电荷的大小。
2. 静磁场中的运动规律
在静磁场中,电流的分布不随时间变化,因此产生的磁场也是静态的。根据安培定律,电流元产生的磁场与电流元之间的距离成正比,与电流大小成正比,与电流元的方向垂直。在静磁场中,电流受到的作用力等于磁场的磁感应强度与电流元长度的乘积。
3. 动电场中的运动规律
在动电场中,电荷的分布随时间变化,因此产生的电场也是随着时间变化的。根据法拉第电磁感应定律,当磁场的变化穿过一个电路线圈时,会在电路中产生感应电动势,从而驱动电荷的运动。该电动势的大小与磁场变化率成正比,与线圈的匝数和面积有关。 4. 动磁场中的运动规律
在动磁场中,电流的分布随时间变化,因此产生的磁场也是随着时间变化的。根据法拉第电磁感应定律,当磁场的变化穿过一个电路线圈时,会在电路中产生感应电动势,从而驱动电流的变化。该电动势的大小与磁场变化率成正比,与线圈的匝数和面积有关。
总结:
电磁场的运动规律涉及静电场、静磁场、动电场和动磁场四个方面。在静态情况下,电荷和电流的分布不随时间变化,电场和磁场也是静态的。而在动态情况下,电场和磁场的变化会引起电荷和电流的运动,并产生相应的感应电动势。通过研究电磁场的运动规律,我们可以更好地理解电磁现象并应用于实际生活中的各种电磁设备和技术中。
以上就是物理学电磁场的运动规律,希望对您有所帮助。
第二章电磁场基本规律
一 选择题:
1.两点电荷所带电量大小不等,则电量大者所受作用力( )
A.更大 B.更小
C.与电量小者相等 D.大小不定
5.相同场源条件下,均匀电介质中的电场强度值为真空中电场强度值的( )
A.ε倍 B.εr倍
C.倍1 D.倍r1
9.磁感应强度B的单位为( )
A.特斯拉 B.韦伯
C.库仑 D.安培
10.如果在磁媒介中,M和H的关系处处相同,则称这种磁媒质为( )
A.线性媒质 B.均匀媒质
C.各向同性媒质 D.各向异性媒质
11.关于洛仑兹力的正确说法是( )
A.对运动电荷做功 B.改变运动电荷的速度方向
C.改变运动电荷的速度大小 D.与运动电荷的运动方向平行
1.在静电场中,已知D矢量,求电荷密度的公式是( )
A.ρ=×D B.ρ=·D
C.ρ=D D.ρ=2D
6.根据欧姆定律的微分形式,线性导体媒质中体电流密度正比于( )
A.电压 B.电流
C.磁场强度 D.电场强度
9.在没有外磁场作用时,磁媒质中磁偶极矩的方向是( )
A.同一的 B.随机的
C.两两平行的 D.相互垂直的
11.在电场和磁场同时存在的空间内,运动电荷受到的总电磁力为( )
A.F=qE-qv×B B.F=qE+qv×B
C.F=qv×B-qE D.F=qv·B+qE
1.静电场中试验电荷受到的作用力与试验电荷电量成( )关系。
A.正比 B.反比
C.平方 D.平方根
2.导体在静电平衡下,其内部电场强度( ) A.为常数 B.为零
C.不为零 D.不确定
3.真空中磁导率的数值为( )
A.4π×10-5H/m B.4π×10-6H/m
C.4π×10-7H/m D.4π×10-8H/m