(本科）8-5 磁场的能量 磁场能量密度.ppt

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1、课程主讲人：8-5 磁场的能量 磁场能量密度第八章第八章 电磁感应电磁感应 电磁场电磁场物理学第七版8-5 8-5 磁场的能量磁场的能量 磁场能量密度磁场能量密度2自感线圈磁能自感线圈磁能2m12WL I回路电回路电阻所放阻所放出的焦出的焦耳热耳热ddILRItE22001dd2ttI tLIRItE2dddI tLI IRItE电电源源做做功功电源反电源反抗自感抗自感电动势电动势作的功作的功lr2ER第八章第八章 电磁感应电磁感应 电磁场电磁场物理学第七版8-5 8-5 磁场的能量磁场的能量 磁场能量密度磁场能量密度3nIBVnL,2222m)(2121nBVnLIWVB221Vmw 自感线

2、圈磁能自感线圈磁能2m21LIWLI第八章第八章 电磁感应电磁感应 电磁场电磁场物理学第七版8-5 8-5 磁场的能量磁场的能量 磁场能量密度磁场能量密度4 磁场能量密度磁场能量密度BHHB2121222mw 磁场能量磁场能量VVVBVWd2d2mmwLI第八章第八章 电磁感应电磁感应 电磁场电磁场物理学第七版8-5 8-5 磁场的能量磁场的能量 磁场能量密度磁场能量密度5 例例1 如图如图所示所示同轴电缆同轴电缆，中间充以磁介质，中间充以磁介质，芯线与圆筒上的电流大小相等、方向相反芯线与圆筒上的电流大小相等、方向相反. 已知已知 ， 求求单位长度同轴电缆的单位长度同轴电缆的磁能和自感磁能和自

3、感. 设金属芯设金属芯线内的磁场可略线内的磁场可略.，IRR2112RII2R1R第八章第八章 电磁感应电磁感应 电磁场电磁场物理学第七版8-5 8-5 磁场的能量磁场的能量 磁场能量密度磁场能量密度6rIHRrR221，01HRr，02HRr，解解 由安培环路定理可求由安培环路定理可求 H mw21()22 Ir2228Ir21RrR则则12RII2R1R第八章第八章 电磁感应电磁感应 电磁场电磁场物理学第七版8-5 8-5 磁场的能量磁场的能量 磁场能量密度磁场能量密度72mm22dd8VVIWVVrw 单位长度壳层体积单位长度壳层体积d2 d 1Vr r122ln4RRI2m21LIW1

4、2ln2RRL12RII2Rrdr第八章第八章 电磁感应电磁感应 电磁场电磁场物理学第七版8-5 8-5 磁场的能量磁场的能量 磁场能量密度磁场能量密度82NIHr12mBHw0r2NIBr 解：解：根据安培环路定理根据安培环路定理,螺绕环内螺绕环内取体积元取体积元 例例2 一个由一个由 N 匝线圈绕成的螺绕环通匝线圈绕成的螺绕环通有电流有电流 I ，其中充有均匀磁介质，其中充有均匀磁介质,求求磁场能磁场能量量Wm.1R2RhIO第八章第八章 电磁感应电磁感应 电磁场电磁场物理学第七版8-5 8-5 磁场的能量磁场的能量 磁场能量密度磁场能量密度9rrhVd2ddmmVWVw212202228RRN Irh rr rd1222ln4RRhIN12mBHw2 202 2124N Ir r1R2RhIO第八章第八章 电磁感应电磁感应 电磁场电磁场物理学第七版本章目录本章目录108-0 8-0 教学基本要求教学基本要求8-1 8-1 电磁感应定律电磁感应定律8-2 8-2 动生电动势和感生电动势动生电动势和感生电动势8-3 8-3 自感和互感自感和互感* * 8-4 8-4 R L电路电路8-5 8-5 磁场的能量磁场的能量 磁场能量密度磁场能量密度选择进入：选择进入：8-6 8-6 位移电流位移电流 电磁场基本方程的积分形式电磁场基本方程的积分形式