《电磁场》课程教学课件（PPT讲稿，电磁场与电磁波）第四章 时变电磁场 Time-Varying Electromagnetic Field

第四章时变电磁场分为三类：根据磁通变化的原因，1.回路不变，磁场随时间变化aBddsdtat又称为感生电动势，这是变压器工作的原理，亦称为变压器电势。i(t)ur-图4.1.2感生电动势返回上页页下

第 四 章 时变电磁场 1.回路不变，磁场随时间变化 d d d S t t    = − = −    B S 又称为感生电动势，这是变压器工作的原理，亦称 为变压器电势。 图4.1.2 感生电动势 根据磁通变化的原因，  分为三类： 返 回 上 页 下 页

第四章时变电磁场2.磁场不变，回路切割磁力线dy(vx B) dlR二dt称为动生电动势，这是发电机工作原理，亦称为发电机电势。图4.1.3动生电动势返回上页下页

第 四 章 时变电磁场 2.磁场不变，回路切割磁力线 (ν B) dl d d = − =   l t e  称为动生电动势，这是发 电机工作原理，亦称为发 电机电势。 图4.1.3 动生电动势 返 回 上 页 下 页

第四章时变电磁场3.磁场随时间变化，回路切割磁力线aBdd.dsΦ(vxB)·dl -dtS at回路中实验表明：只要与回路交链的磁通发生变化，「 (甚就有感应电动势。8与构成回路的材料性质无关至可以是假想回路），当回路是导体时，有感应电流产生。上返回页下页

第 四 章 时变电磁场 3.磁场随时间变化，回路切割磁力线 d ( ) d d d l S t t    = − =   −     B ν B l S 实验表明：只要与回路交链的磁通发生变化，回路中 就有感应电动势。 与构成回路的材料性质无关（甚 至可以是假想回路），当回路是导体时，有感应电流 产生。  返 回 上 页 下 页

第四章时变电磁场4.1.2感应电场InductedElectricField)麦克斯韦假设，变化的磁场在其周围激发着一种电场，该电场对电荷有作用力（产生感应电流），称之为感应电场=,E, -daBat,E, ·dl = [(V×E,)·dsaBE.dS +Φ,(vx B) dlataBV×E,=-V×(v×B)十图4.1.4变化的磁场at产生感应电场aBxE,=-at在静止媒质中电力线呈闭合曲线感应电场是非保守场，返回上页下页

第 四 章 时变电磁场 4.1.2 感应电场（Inducted Electric Field） 麦克斯韦假设，变化的磁场在其周围激发着一种 电场，该电场对电荷有作用力（产生感应电流），称 之为感应电场 。 i i d ( ) d d ( ) d l s l t  =     = −  +        E l E S B S ν B l i ( ) v t   = − +    B E B 图4.1.4 变化的磁场 产生感应电场 在静止媒质中 i d l  =   E l 感应电场是非保守场，电力线呈闭合曲线返 回 上 页 下 页 i t   = −  B E

第四章时变电磁场若空间同时存在库仑电场即E=Ec+刚有f,E .dl =Φ(E,+E)dl =f,E, dl设闭合回路相对于媒质静止，aBVxE=dl表明不仅电荷产生电场，变图4.1.5变化的磁场化的磁场也能产生电场。产生感应电场思考根据自然界的对偶关系，变化的电场是否会产生磁场呢？返回上页页下

第 四 章 时变电磁场 图4.1.5 变化的磁场 产生感应电场 t   = − B E 若空间同时存在库仑电场, 即 则有 , E = EC + Ei 表明不仅电荷产生电场，变 化的磁场也能产生电场。 返 回 上 页 下 页 根据自然界的对偶关系，变化的电场是否会产生 磁场呢？ 思考 i d ( ) d d c l l l  +   E    E l = E l = E l i 设闭合回路相对于媒质静止