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University of Science and Technology of China 第七章 电磁感应

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第七章电磁感应

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§7-1 电磁感应定律

一、电磁感应定律的发现

• 1820年,Oersted发现电流磁效应• Faraday的前期实验

• 1824年,将强磁铁放在线圈中,线圈附近的小磁针不偏转。

• 1825年,将导体回路放在另一通有强电流的回路附近,没有在导体回路中测到电流。

• 1828年,设计了专门的装置,使回路与磁铁处于不同的位置,仍未见回路中产生电流。

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• Ampere进行了类似实验,同样无结果。实际上,在1822年Ampere和他的助手Auguste

de la Rive已经在实验上发现一个电流可以感应出另一个电流,但Ampere忽视了这一重大发现。

• Colladon实验(1823年)

实验:将磁铁插入螺线

管中或从其中拔出,

观察是否会在螺线管线圈中产生电流。

失败:没有助手。

S

N

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• “间接”电磁感应现象在从1820年开始的漫长探索期间,电磁感应现象实际上已多次被观察到,只是表现形式比较间接。

• 1822年,Arago和Humboldt在测量地磁时发现磁针附近的金属物体对磁针的振动有阻尼作用--电磁阻尼现象。

• 1824年,Arago圆盘实验--电磁驱动。旋转的铜盘可以带动悬掉于其上方的磁针转动,但有所滞后;

反之以磁铁代替磁针,转动磁铁也会带动铜盘转动,二者的旋转也是异步的。

• 1829年,Henry在研究用不同长度的导线缠绕的电磁铁的提举力时,发现当通电流的线圈与电源断开时,在断开处会产生强烈电火花--自感现象。

(1832年Henry读到Faraday电磁感应的论文摘要后重新开始研究,同年发表有关自感的论文)

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将线圈A的开关闭合时,小磁针发生偏转,振动并最终停在原来的位置上;再将线圈A的开关断开时,小磁针同样发生偏转,振动并最终停在原来的位置上,只是偏转的方向相反。

同年Faraday又做了多个实验,确定了电磁感应是一种在变化和运动过程中才出现的暂态效应。

• 1831年,Faraday发现电磁感应现象

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1. 电磁感应的共同规律• 通过导体回路的磁通量变化产生感应电动势• 感应电动势的大小只与磁通量变化的快慢有关• 感应电动势总是企图产生一个附加的磁通以阻碍变化

1845年,Neumann给出电磁感应定律的定量表达式:

∫∫ ⋅−=Φ

−= SdBdtd

dtd rr

ε

二、Faraday电磁感应定律

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• 感应电动势是本质,是产生感应电流的原因。即使无感应电流,也会有感应电动势。

• 感应电动势由磁通量的变化产生,而与磁通量本身的大小无关。

• ε的方向,即负号的物理意义:感应电动势引起的电流产生的磁通量总是阻碍

引起感应电动势的原因--楞次定理。

由楞次定理确定ε的方向。

2. 讨论

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§7-2 涡电流与趋肤效应

一、涡电流

1. 产生原因变化的磁场产生涡旋电场。若将块状金属置于

变化磁场中,金属中的电子在涡旋电场的作用下运动形成电流,电流呈涡旋状,称为涡电流。

由于金属电阻小,不大的感应电动势就能产生较强的涡电流。

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• 由涡电流产生的焦耳热• 特点在金属内部产生,不需要热传导来加热。

• 应用高频感应炉、电磁炉

• 缺点铁芯发热。

2. 感应加热

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• 减少涡电流的方法• 高电阻材料,硅钢,在钢中增加硅,而磁导率与铁差不多。

• 多层绝缘片叠加而成,减少涡电流的导体截面积。

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• 原理金属在不均匀磁场中运动,磁通变化产生涡电流,涡电流在磁场中受力阻碍金属的运动(楞次定理)。

• 应用• 指针式电磁仪表中使指针摆动迅速稳定;• STM的防震系统中使弹簧的振动迅速稳定;• 电气火车中使用的电磁制动器。

3. 电磁阻尼

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• 原理磁铁相对圆盘运动产生涡电流,根据楞次定理,涡电流受力将阻止这种相对运动,因此圆盘随磁铁转动。

• 应用磁性式转速表

磁铁的转速越大,对

感应片的转矩就越大,

指针偏转的角度越大。

因此测量指针偏转的角

度即可知道转速大小。

4. 电磁驱动

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交流电通过导体时,产生交变

磁场,而交变磁场产生涡电流。涡

电流的效果使越靠近导体表面的电

流密度越大--趋肤效应。

交变电流频率越高,趋肤效应越明显,电流只在导体表面流过。等效于导线横截面减少,电阻增大,对电流传输有不利影响。

Br

0I1I 2I

二、趋肤效应

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§7-3 动生电动势和感生电动势( )

( )

( ) ( ) ( ) ( )

( )

( ) 称为动生电动势部分带来的感应电动势将由

称为感生电动势部分带来的感应电动势将由

是常矢量时:当

vBtB

vBtB

dtBd

BvBvBvvBv

BvtB

tz

zB

ty

yB

tx

xB

tB

dtBd

tzyxB

rr

r

rrrr

rrrrrrrr

r

rrrrrrrr

r

××∇∂∂

××∇+∂∂

=∴

∇⋅=⋅∇−∇⋅=××∇

∇⋅+∂∂

=∂∂

∂∂

+∂∂

∂∂

+∂∂

∂∂

+∂∂

=

,,,

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一、动生电动势

1. 闭合线圈

( ) ( ) ( )

动才产生动生电动势。

--切割磁感应线的运对动生电动势没有贡献

感应线方向一致的部分不运动或运动方向与磁

。表明:,则或若

)=(若

000

0

==×=

⋅×=⋅×−=⋅××∇−=

∂∂

⋅−=

⋅−=−=

∫∫∫∫∫∫

∫∫

ε

Φε

Bvv

ldBvldvBSdvBtBSd

dtBd

SdBdtd

dtd

S

S

S

rrr

rrrrrrrrr

rr

r

rr

)0( =∂∂

tBr

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1)若ε > 0,a、b两点哪个电势高?2)作为电源

因此 就是非静电力

3)导体中的电荷受力:洛仑兹力。动生电动势产生于磁场对运动导体内

自由电荷的洛仑兹力。

问题:电源电动势来源于非静电力做功,但洛仑兹力不做功。

( ) ldBvb

a

rrr⋅×= ∫ε

Bvrr

× Kr∫ ⋅=

b

aldKrr

ε

BvqKqFrrrr

×==

2. 一段导体

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导线以速度 运动,导线内电子受洛仑兹力,产生一个向下的速度 ,合速度为 。

若要导体保持匀速运动,则必须提供外力 :

vr

ur

uv rr+

( ) ( ) ( ) ffBueBveBuveF ′+=×−+×−=×+−=∴rrrrrrrrrr

f ′′r

Bueffrrrr

×=′−=′′

3. 再论洛仑兹力不做功

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功率:

因此:

1)洛仑兹力做功:P=P1+P2=0洛仑兹力不提供能量,只转移能量。

2)外力做功:外力通过克服洛仑兹力的一个分量f’所做的功通

过洛仑兹力的另一个分量f 转化为电能。3)动生电动势可以完全为静电场规律所证明,没有提供新的规律。

( )( ) ( )

( ) vBuePPf

uBvevBuevfPf

uBveufPf

rrrr

rrrrrrrrr

rrrrrr

⋅×=−=′′

⋅×=⋅×−=⋅′=′

⋅×−=⋅=

23

2

1

:

:

:

( ) vBuePP rrr⋅×=−= 23

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二、感生电动势

1. 感生电动势

)0( =× vB rr

( )

tBK

SdKldKK

SdtB

vBSddtBd

SdBdtd

dtd

S

S

S

∂∂

−=×∇

⋅×∇=⋅=

⋅∂∂

−=

=×⋅−=

⋅−=−=

∫∫∫∫∫

∫∫

∫∫

rr

rrrrr

rr

rrrr

rr

ε

Φε

,非静电力

)(若

0

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定义

静电场: 由电荷产生。

涡旋电场: 由变化的磁场产生。

与静电场不同--新的物理规律。

总电场

旋EKrr

=

0=⋅∫ ldErr

0≠⋅∫ ldErr

tBE

∂∂

−=×∇r

r旋

旋势 EEErrr

+=

的环路定理)(变化磁场存在时电场

tBE

SdtBldEldE

∂∂

−=×∇

⋅∂∂

−=⋅=⋅ ∫∫∫∫r

r

rr

rrrr

2. 涡旋电场

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如图,磁感应强度B在圆内均匀,且以恒定速率随时间变化:

求下列情况下a、b两点的电势差。1)a、b间以跨过二、三、四象限的圆弧导线相连;

2)a、b间以跨过第一象限的圆弧导线相连;3)a、b间没有导线连接。

CdtdB

= O×

××

×a

br

Br

例题

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Gauss定理不变:

因为涡旋电场 的电场线都是闭合的。

势旋 EEErrr

+=

0εqSdE =⋅∫∫

rr

旋Er

3. 涡旋电场存在时电场的Gauss定理

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因此对于由S1和S2构成的闭合曲面S,有:

1S

2S

L

??0=⋅∫∫ SdBrr

∫∫∫∫

∫∫∫∫∫

⋅∂∂

=⋅∂∂

⋅∂∂

−=⋅∂∂

−=⋅

21

21

SS

SSL

SdtBSd

tB

SdtBSd

tBldE

rr

rr

rr

rr

rr

0=⋅∂∂

∫∫SSd

tB rr

4. 变化磁场的Gauss定理

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( )

定理仍然成立。

,时刻只有静磁场,则我们认为在

的初始时刻决定。由其中常数

Gauss 000

0

0

0

=⋅∇∴

===

=⋅∇

=⋅∇∂∂

=∂∂

⋅∇∴

=∂∂

⋅∇=⋅∂∂

∴ ∫∫∫∫∫

BCt

tCCB

Btt

B

dVtBSd

tB

VS

r

r

rr

rr

r

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考虑一个磁铁与线圈的相对运动:

三、电磁感应和相对性原理

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运动物体的电磁感应现象具有不对称性

• 以磁铁为参照系磁场分布不随时间变化,电动势为动生电动势,来源于磁场的洛仑兹力。

• 以线圈为参照系磁场随时间变化,电动势为感生电动势,来源于涡旋电场的非静电力。

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为什么对于不同参照系,电磁规律的表现形式不同?已建立的电磁规律是相对于哪个参照系?

相对性原理:电磁场在不同惯性系中应满足同样规律⇒狭义相对论。

• 1905年,爱因斯坦,“论运动物体的电动力学”,建立狭义相对论的第一篇论文。

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§7-4 互感与自感一、互感

1. 互感现象一个线圈中的电流发生变化,在另一个线圈中

产 生感应电动势的现象。

2. 互感系数线圈1中的电流为I1,它产生的磁场通过线圈2的

全磁通为Φ12。由BSL定理,线圈1产生的磁感应强度与I1成正比,因此当两个线圈的位置、形状不变时:

Φ12= M12 I1 M12称为互感系数

同样: Φ21= M21 I2

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M12 = M21

证明:(利用磁矢势)

MMr

ldldr

ldldM

IMIr

ldld

ldr

ldIldASdB

ABrrrr

ldIA

L LL L

L L

L LLS

L

==⋅

→⋅

=∴

=

⋅=

⋅=⋅=⋅=Φ

×∇====

∫ ∫∫ ∫

∫ ∫

∫ ∫∫∫∫

21120210

12

1121210

2110

21112

112112110

1

1 22 1

2 1

2 122

1

44

4

4

)( 4

rrrr

rr

rr

rrrr

rrr

r

πµ

πµ

πµ

πµ

πµ

交换下标

3. 互感系数的对称性

1I 2I

1S1L

1ldr 12rr

21rr2S

2L

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M单位:亨利(H) 1H=1V⋅s/A

5. M的计算• 由定义• 由公式

−=

−=Φ

−=

dtdIM

dtdIM

dtd

21

1122

ε

ε

112 MI=Φ

∫ ∫⋅

=2 1

210

4 L L rldldMrr

πµ

4. 互感电动势

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例1:

S

L1N

2N

VnnSLNN

IM

SILNNSBN

IL

NInB

21021

01

12

121

01212

11

01101

µµ

µ

µµ

==Φ

=∴

==Φ

==

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例2: a

bc

3

220

3

2202

3

20

2

2

2

b

cba

IM

Ic

baaBcbIB

Ibcac

πµ

πµπ

µ

=∴

=⋅=Φ=

>>>> 中电流,假设线圈,若

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例3:

0x

222 xa −

x

dx

( )

( )( ) ( )22

022

0

220220

220

222

2 2

allMallI

xldxxaIdxxa

xlI

dxxadSxl

IB

a

a

a

a

−−=∴−−=

−−

=−−

−=−

=

∫∫ −−

µµ

πµ

πµ

πµ

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讨论

• 互感系数是由回路自身的几何特性和介质特性决定的。

• 两种定义:

在没有铁磁介质,回路不变形时是等效的。前者用于计算,后者用于测量。

• M的正负:由两个线圈中I的方向决定。

−=

Φ=

dtdIM

IM1

1212

112

ε

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例4:如图,两个同心共面的圆线圈半径分别为a、b (b>>a),其中b中通有恒定电流I。若小线圈绕其直径以匀角速度ω转动(电阻为R, 自感可忽略)。求:大线圈中的感应电动势。

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解:首先求小线圈中的电流ia,然后计算两个线圈的互感系数M,最后利用互感电动势来计算大线圈中的感应电动势。

小线圈中磁场近似均匀:

tbRaI

Ri aa ω

ωπµε sin2

20==

tbaI

dtd

a ωωπµ

ε sin2

20=

Φ−=

bIB

20µ

= tabISB a ωπ

µ cos2

20=⋅=Φvv

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两线圈的互感为:

小线圈在大线圈中的磁通:

tba

IM ω

πµ cos2

20=

Φ= 注意:互感是随时间变化的。

tRbaItt

RbaIMia ω

ωπµωω

ωπµ 2sin8

sincos4 2

24220

2

24220 ===Φ’

tRbaI

dtd

b ωωπµ

ε 2cos4 2

24220−=

Φ′−=∴

负号表示εb方向与I方向相反

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1. 自感现象一个线圈中的电流变化,会改变通过该线圈的磁

通量,从而在自身产生感应电动势。

2. 自感系数

问题: ,但在积分中, 和 总要重合,此时r = 0,L→∞。因此该公式并不实用。

∫ ∫⋅

==

1 1

21011 4 L L r

ldldML

LIrr

πµ

21 rrr rr−= 1ld

r2ldr

1ldr

2ldr

1L

二、自感

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4. 自感的计算按定义: L=Φ/I(理想螺线管 )

实际情况比较复杂

• 传导线有尺寸,传导线所围面积该如何算?内边缘、外边缘还是中心?

dtdIL

dtd

−=Φ

−=ε

VnnNSL 200 µµ ==

3. 自感电动势

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• 有效匝数实际的螺线管,不是每匝的Φ都相同。中心处:B=µ0nI,Φ=BS= µ0nIS两端: B=µ0nI/2,Φ= µ0nIS/2

• 一般来说自感是由仪器测量得到• 高频近似对高频交流电来说,趋肤效应显著,电流大体分布在导体表面。

为中心处磁通)(总 ΦΦ=Φ=Φ∴ ∑ effi N

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同轴电缆由半径为R1的实心导线和共轴的圆柱导体壳组成,设导体壳半径R2,厚度忽略。在高频近似下求单位长度电缆的自感。

解:高频近似下电流沿实心导体外表面分布

1

20

1

20

21

210

ln2

ln2

)( 0

)( 2

2

1 RR

IL

RRIBdrBdS

RrRr

RrRrI

B

R

RS πµ

πµ

πµ

=∴===Φ

><

<<=

∫∫∫

例题

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1

200

1

2000

2

210

121

00

ln28

ln28

)( 0

)( 2

)( 22

2

1

1

RR

IL

RRIIBdrdr

IIB

Rr

RrRrI

RrRrI

rI

B

R

R

R

πµ

πµ

πµ

πµ

πµ

πµ

πµ

+=Φ

=∴

+=+′

>

<<

<=′

=

∫∫

变化:若电流沿实心导体截面均匀分布

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1. 理想耦合一个线圈产生的磁通全部通过另一个线圈(无漏磁)

线圈1:匝数N1,电流I1,产生磁通Φ1;

线圈2:匝数N2,电流I2,产生磁通Φ2。

则:

一般情况下,有漏磁,

212

21

212121

2

222

1

111

2

21

1

12

LLMMII

NNLL

INL

INL

IN

INM

==ΦΦ

=∴

Φ=

Φ=

Φ=

Φ=

1 21 <= kLLkM

三、线圈的串并联

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• 同名端与异名端如图,a与a’是同名端

a与b’是异名端

• 异名端相接称为“顺接”,同名端相接称为“反接”。

a b a′ b′

* *

2. 线圈的串并联

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a)顺接两线圈磁场同向,磁通互相加强。

( )( )

( )

( )

( )

( )2

2121

2121

22

2

11

1

212212222

121121111

2

2

LLMLLL

dtdIL

dtdIMLL

dtdIML

dtd

dtdIML

dtd

IMLMIILIMLMIIL

+ →++=∴

−=++−=+=

+−=−=

+−=−=∴

+=+=+=+=+=+=

理想耦合

εεε

Φε

Φε

ΦΦΦ

ΦΦΦ

1)线圈串联

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b)反接两线圈磁通互相抵消,

( )( )

( )

( )2

2121

2121

212222

121111

2

2

LLMLLL

dtdIMLL

IMLIML

− →−+=∴

−+−=+=

−=−=

−=−=

理想耦合

εεε

ΦΦΦ

ΦΦΦ

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a)同名端相接(两线圈磁通相抵消)

( ) ( )

02

2

22

22

21

221

21

221

21

1

21

21

211

2

1

211

2

2121

22

11

122

211

2121

→++

−=∴

++−

−=

++

+−

+++

−=

−−=

+++

=+

++=∴+=

+=+⇒

−−=

−−=

+===

理想耦合

又:

MLLMLLL

dtdI

MLLMLL

dtdI

MLLMLM

MLLMLL

dtdIM

dtdIL

dtdI

MLMLL

dtdI

MLMLL

dtdI

dtdI

dtdI

dtdI

dtdIML

dtdIML

dtdIM

dtdIL

dtdIM

dtdIL

III

ε

ε

εεε

2)线圈并联

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b)异名端相接(两线圈磁通相加强)将M→-M即可:

讨论:

• 若L1=L2=L0

• 若L1≠L2

理想耦合

MLLMLLL221

221

−+−

=

( ) 000

220

21

22LML

MLMLL →+=

−−

= 理想耦合

0 21 =∴= LLLM

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例:

如图,ab、a’b’均为自感L0的线圈,问按以下方法连接时两个线圈的总自感:

1)b、b’相连;2)a、b’相连;3)a、a’相连,b、b’相连。

ba

a′ b′

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M = 0

与同名端、异名端无关

4. 分布式电感

+=

+=

21

21

21

LLLLL

LLL

并联:

串联:

=

Φ

Φ

nnnn

n

n I

I

MM

MMM

L

MOM

L

M

1

1

1111

3. 无耦合

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§7-5 似稳电路和暂态过程

稳恒电流 稳恒电路

交变电流 似稳电路

似稳条件--建立似稳电路方程--似稳电路的暂态过程

似稳条件

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当电源电动势变化时,电路各部分的电荷分布与电场分布随之变化,导致电流变化。这一变化以光速c传播。

设电路尺寸l,电源变化频率f,若满足条件:

则可近似认为电路对电源变化的响应不需要时间。此时电流将随电源同步变化,每个时刻电流与电源电动势的关系与稳恒电路相同。

上式即似稳条件。

( )λ<<<< lfc

l或 1

一、似稳条件

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1. 单一闭合回路出发点:电荷守恒、电磁感应定律、欧姆定律

• 电容

电流i(t),取高斯面S如图,由电荷守恒:

dtdqSdj

S

−=⋅∫∫rr

∫∫∫ ===⋅−=∴ idtCC

qudtdqSdji C

S

1 rr

S( )tiC

二、似稳电路方程

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• 电感由电磁感应定律:

由欧姆定律:

对于纯电感,电阻为0,

如果有互感M,则:

( )ti L∫ ⋅=−= ldE

dtdiLe

rr旋

( )旋势 EEjrrr

+= σ

dtdiLldEldEu

EEjE

L =⋅−=⋅=

−−=∴

∫∫rrrr

rrr

r

旋势

势势旋 =σ

dtidM

dtdiLuL

′+=

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• 电阻

• 单一闭合回路iRuR =

+++=

++=

∫ dtidM

dtdiLidt

CiR

uuue LCR

1

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基尔霍夫定律:

• 第一定律:对每一时刻,流入任一节点的电流等于从该点流出的电流。

• 第二定律:对每一时刻,沿任一回路的电源电动势的代数和等于全部元件的电压的代数和。

正负的取法与稳恒电路相同。

(对互感项,涉及i’的正负。若i’流向与主回路绕行方向是从同名端流入, i’取正。)

( ) ( )∑∑ = titi 出入

( ) ( ) ( ) ( ) ( )

+++= ∑∑∑ ∫∑∑ dttidM

dttdiLdtti

CRtite 1

2. 多回路似稳电路

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电路从一个稳态变化到另一个稳态的过程。典型电路的暂态过程:

1. R-L电路• 充电过程(t=0时K由b→a)

( )

RL

RIeIe

Ri

RIiI

RIei

dtdiLiR

L

tt

LR

tLR

L ==

−=

−=∴

−=⇒=+=

+=

−−

τεε

εε

ε

τ ,

:常数。解得:

00 11

00

三、暂态过程

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• 放电过程(t=0时K由a→b)

( )

L

t

tLR

eIi

RI

Ri

IeidtdiLiR

τ

εε

=∴

=⇒=

=+=

0

0

0 解得:

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• 充电

• 放电

( )[ ]( ) RItII

RCCqtqq

qCdt

dqR

idtC

iR

C

CC

ετ

τετ

ε

=−=

==−−=∴

+=

+= ∫

00

00

exp exp1

1

1

CC

tt

eIIeqqqCdt

dqR ττ−−

−==∴+= 00 10

2. R-C电路

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• 充电

( )

为固有频率。是阻尼因子,阻尼振荡方程,其中

,初始条件:

,,

0

0

00

020

202

2

2

2

000

12

2

1

1

ωβ

εωβ

ωωβ

ε

==

===

=++

++=

++=

=

tdtdqq

CqLCL

R

qqdtdq

dtqd

dtqdLq

CdtdqR

dtdiLidt

CiR

3. R-L-C电路

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i)欠阻尼(β < ω0)

ii)过阻尼(β > ω0)

iii)临界阻尼(β = ω0)

220

00 sincos

βωω

ωωβ

ωβ

−=

+−= −

其中

tteqqq t

( ) ( )[ ]20

2

00 21

ωβγ

γβγβγ

γγβ

−=

−−+−= −−

其中

ttt eeeqqq

( ) tetqqq ββ −+−= 100

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• 放电

( )

即为充电过程的解。,

其解为:

qqqq

dtqdqq

qdtqd

dtqd

t

−=′

=′

=′

=′+′

+′

=

0

00

202

2

0 0

02 ωβ

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例:一边长为a的正方形线框自感为L,电阻为R。若线框以匀速率v进入磁场B中(如图),求线框中的电流I。

a

v

B

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小结

• 动生电动势和感生电动势Ø动生电动势(来源于洛仑兹力)

Ø感生电动势(来源于涡旋电场)

dtdΦ

−=ε

( )∫ ⋅×= ldBvrrr

ε ( )∫ ⋅×=b

aldBvrrr

ε

∫∫∫ ⋅=⋅∂∂

−= ldESdtB rrrr

旋εtBE

∂∂

−=×∇r

r旋

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Ø互感

Ø自感

−=

−=Φ

−=

===Φ

dtdIM

dtdIM

dtd

MMMIM

21

1122

211211212

ε

ε互感电动势:

dtdIL

LI

−=

ε

•互感与自感

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理想耦合 无耦合

• 串联:顺接:L=L1+L2+2M反接:L=L1+L2-2M

• 并联:同名端相接:

异名端相接:

• 无耦合:串联:L=L1+L2 并联:

21LLM = 0=M

MLLMLLL221

221

−+−

=

MLLMLLL221

221

++−

=

21

21

LLLLL

+=

Ø线圈串并联

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Ø似稳条件

Ø电路方程• 电容

• 电感

注意电动势与电势差的区别:

• 电阻

fcl 1

<<

∫= idtC

uC1

+=dtidM

dtdiLuL

iRuR =∫∫ ⋅=⋅=

b

aab ldEUldErrrr

势旋 ε

•似稳电路与暂态过程

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• RL电路

• RC电路

• RLC电路(阻尼振荡方程)

( )

RL

RI

eIIeII

L

tt LL

==

=−= −−

τε

ττ

1

0

00 放电:充电:

( )RCCq

eqqeqq

C

tt CC

==

=−= −−

τε

ττ

1

0

00 放电:充电:

Ø暂态过程