4、安培环路定律
磁场强度 沿闭合回路的积分,等于穿过该回路所限定的面上的自由电流。回路的方向与电流的正向按右螺旋规则选定。
由斯托克斯定理
又安培环路定律的微分形式 此式表明,磁场属于有旋场。
应用安培环路定理可以计算某些载流导体周围的磁场,如载流直线、螺线管等。
矢量磁位
对于有旋无散场,引入矢量位函数 来描述,使满足,该函数 称为矢量磁位。单位是韦[伯]/米(Wb/m)。
与同方向。如果电流密度只有一个方向分量,则矢量磁位也仅有一个方向分量。
在均匀、各向同性、线性的磁媒质中,经推导可以证明 磁通量的计算
应用斯托克斯定理 磁通量为 除矢量磁位外,在无电流的部分场域内,可以定义标量磁位。由于区域内无电流密度 所以磁场强度 的旋度等于零,属于无旋区,可以使用标量函数描述场的分布,即标量磁位。
时变电磁场
场量随时间变化的电磁场称为时变电磁场。随时间变化的磁场会激励电场,即磁生电;随时间变化的电场又会激励磁场,即电生磁。两者相互影响,构成统一的电磁场。电磁感应定律描述了磁生电;不仅传导电流而且位移电流也表现出电生磁。
1、电磁感应
电磁感应现象:两个重要实验,变压器作用和动生感应作用。
电磁感应定律:导体线圈中产生的感应电动势其大小正比于线圈铰链的磁链的时间变化率。说明机械功可以经过电磁感应作用转变为电磁能。
电动势与磁通量的方向按照右螺旋规则标定。
意义:磁场的变化可以激发电场。感应电场,在闭合路径上的线积分可以不等于零,其线积分值为感应电动势。即使不存在导体,不出现电流,但感应电场仍然存在。
动生电动势: 电磁感应定律的微分形式(静止媒质):
由 得