物理學(xué)(祝之光) 交變電磁場2學(xué)習(xí)資料

§12-4自感互感磁場能量實際線路中的感生電動勢問題一.自感現(xiàn)象自感系數(shù)self-indutance反抗電流變化的能力(電慣性)演示K合上燈泡A先亮B晚亮K斷開B會突閃線圈由于自己線路中的電流的變化而在自己的線路中產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象－－自感現(xiàn)象自感系數(shù)的定義非鐵磁質(zhì)單位電流的變化對應(yīng)的感應(yīng)電動勢

普遍定義由法拉第電磁感應(yīng)定律例：求長直螺線管的自感系數(shù)幾何條件如圖解：設(shè)通電流總長總匝數(shù)幾何條件介質(zhì)固有的性質(zhì)電慣性二.互感現(xiàn)象互感系數(shù)mutualinduction12第一個線圈內(nèi)電流的變化，引起線圈2內(nèi)的電動勢可以證明互感系數(shù)非鐵磁質(zhì)由法拉第電磁感應(yīng)定律有普遍同樣有三、磁場的能量電勢關(guān)系：能量關(guān)系：電感線圈的儲存的能量將上式變形：磁場能量密度：體積元（dV）內(nèi)的磁能：例：有一根無限長直的同軸電纜，由兩個半徑分別為R1和R2同心圓筒組成。其間介質(zhì)的磁導(dǎo)率為μr在內(nèi)外圓筒中通以大小相等，方向相反的電流I。試求在長為l的一段電纜內(nèi)所儲藏的磁場能Wm及自感系數(shù)L。解：R2＞r＞R1推廣：r能量儲存在器件中CL存在場中通過平板電容器得出下述結(jié)論通過長直螺線管得出下述結(jié)論在電磁場中普遍適用各種電場磁場電場磁場類比位移電流、麥克斯韋電磁方程一.渦旋電場與位移電流1.渦旋電場：B變化→E渦

E渦：對q有作用力，電力線閉合，呈渦旋狀。2.位移電流電容器充電：傳導(dǎo)電流在極板處中斷，但磁場仍存在。IB電容器內(nèi)的B由何產(chǎn)生？分析：電容器極板上，i=dq/dt=Sdσ

/dt而極板間：E=σ/ε

則：dσ

=εdE

產(chǎn)生磁場稱為位移電流，其磁效應(yīng)與I等效?！獙嵸|(zhì)是電通量的變化率。由此可見：B變化→E

E變化→B二.麥克斯韋方程組將描述靜電場與穩(wěn)恒磁場的規(guī)律推廣到電磁場。描述電磁場規(guī)律的方程組。預(yù)言了電磁波的存在。1886年由赫茲實驗證實。三.電磁波1.何為電磁波：變化的電磁場在空間傳播。2.發(fā)射（1）電磁振蕩電磁能量相互轉(zhuǎn)換，電路中產(chǎn)生周期性電流，電容器極板內(nèi)產(chǎn)生交變電磁場。(2).發(fā)射將C打開，即可發(fā)射。見圖：C、L小，則發(fā)射的電磁波頻率較高。C：減小面積L：減小匝數(shù)3.性質(zhì)：波源與波的頻率相同。橫波，E⊥B，且⊥傳播方向。波速：

真空：光速。電磁波譜習(xí)題(p376)12-18四.知識介紹電磁波污染及其防護自從人類懂得發(fā)電以來，電器的數(shù)量和種類一直在不斷增長，已成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠?，沒有它們，我們簡直難以生活。但是電器所產(chǎn)生的電磁波的安全性也令人憂慮。電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，各種家用電器的日益增多，也使人們的憂慮與日俱增。

1999年5月7日，我國環(huán)保總局正式告知新聞界：電磁輻射環(huán)境污染確實存在，國家正擬定電磁輻射環(huán)境保護對策，并要求對重點電磁輻射環(huán)境污染源進行環(huán)境影響評價。

影響人類生活環(huán)境的電磁污染源可分為天然和人為兩大類。人為的電磁污染主要有工頻電磁場、射頻電磁輻射和微波輻射三大類。其中無線電廣播、電視、微波通訊等各種射頻設(shè)備的輻射，頻率范圍廣，影響區(qū)域大。

長時間處于電磁輻射作用下，人很容易產(chǎn)生失眠、嗜睡等植物神經(jīng)功能紊亂癥候群。視個人的身體狀況，可能還會伴有白血球下降，視力模糊，心電圖改變等臨床癥狀。

鑒于電磁輻射確實能夠?qū)θ梭w產(chǎn)生損害這一事實，我國環(huán)保局決定，建立重點污染源檔案和數(shù)據(jù)庫，建立建全有關(guān)電磁輻射建設(shè)項目的審批制度，使電磁污染源遠離稠密居民區(qū)，把電磁污染管理納入日常環(huán)保工作軌道。而目前通常的防護手段是在電磁波傳遞的途中安設(shè)電磁屏蔽裝置，使有害的電磁場強度降低至允許范圍之內(nèi)。

一般人只注意到大中型發(fā)射設(shè)備工作時所產(chǎn)生的電磁輻射對人身的危害，而實際上，現(xiàn)代化辦公大樓，新式辦公設(shè)備，家用電器在居室中產(chǎn)生的電磁輻射要更為突出。專家呼吁長時間坐在計算機屏幕前工作要采取行之有效的防護措施，操作人員要穿防輻射大褂、馬甲、圍裙等系列用品，視頻顯示終端必須加裝熒光屏防護網(wǎng)同時也可以飲用防輻射茶；不要在近處看電視，使用微波爐要加裝防輻射罩，同時，人與正在工作的微波爐至少要保持在兩米以外的距離，縮短使用電剃須刀和吹風(fēng)機的時間。目前許多場合都禁止使用移動電話，例如飛機上、醫(yī)院里。而且人如果長時間打手機，會出現(xiàn)頭暈、惡心，記憶力短暫失憶。專家建議移動電話用戶在使用手機時最好使用專用保護型耳機或加裝天線電磁輻射防護裝置，盡可能地使天線遠離人體，特別是頭部，減少通話時間。左右耳輪流聽電話，同時手機使用者要多吃富含維生素B的食物，以利于調(diào)節(jié)人體電磁場紊亂狀態(tài)。科研表明，婦女和兒童是電磁輻射的敏感人群。世界衛(wèi)生組織認(rèn)為，在對孕婦及胎兒構(gòu)成危害的各種污染中，電磁污染的威脅最大。我國最新研制的“護胎寶腰圍”可以防護胎兒免受電磁輻射?，F(xiàn)在，科研單位正在研制電磁小的家用電器，但對我們來說，當(dāng)務(wù)之急是學(xué)會正確使用現(xiàn)有的家電產(chǎn)