面向21世纪课程教材：《物理学》课程电子教案（PPT课件讲稿，第五版）第八章 电磁感应电磁场（8.5）磁场的能量、磁场能量密度

物理学 8-5磁场的能量磁场能量密度 第五版 E-L R dt - Edt-LIdi= ri dt E Idt==LI+ Ri dt R 自感线圈磁能电电源反回路电 源抗自感阻所放 W=l 作电动势出的焦 2 功作的功耳热 第八章电磁感应电磁场

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-5 磁场的能量 磁场能量密度 1 自感线圈磁能 2 m 2 1 W = LI 回路电 阻所放 出的焦 耳热 RI t I − L = d d E   = + t t I t LI RI t 0 2 2 0 d 2 1 E d Idt LIdI RI dt 2 E − = 电 源 作 功 电源反 抗自感 电动势 作的功 l 2r  R E

物理学 8-5磁场的能量磁场能量密度 第五版 ◆自感线圈磁能 Wm=LI L=un v, B=un/ B I B W=-LI m 2 =w V 第八章电磁感应电磁场 2

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-5 磁场的能量 磁场能量密度 2 L = n V , B = nI 2 2 2 2 m ( ) 2 1 2 1 n B W LI n V  = =  V B  2 2 1 = = wm V 自感线圈磁能 2 m 2 1 W = LI  I L

物理学 8-5磁场的能量磁场能量密度 第五版 ◆磁场能量密度 B21 2 Bh 2 +磁场能量Ha=Jma=J2ay 第八章电磁感应电磁场

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-5 磁场的能量 磁场能量密度 3 磁场能量密度 H BH B 2 1 2 1 2 2 2 m = =  =  w 磁场能量   = = V V V B W V d 2 d 2 m m  w  I L

物理学 8-5磁场的能量磁场能量密度 第五版 例如图同轴电缆,中间充以磁介质, 芯线与圆筒上的电流大小相等、方向相反 已知R,R,,1 求单位长度同轴电缆的 磁能和自感设金属芯自 线内的磁场可略 第八章电磁感应电磁场

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-5 磁场的能量 磁场能量密度 4 例 如图同轴电缆，中间充以磁介质， 芯线与圆筒上的电流大小相等、方向相反. 已知 ， 求单位长度同轴电缆的 磁能和自感. 设金属芯 线内的磁场可略. R1 ，R2 ，I，  R2 

物理学 8-5磁场的能量磁场能量密度 第五版 解由安培环路定律可求H r H=0 则R<r<R 2R C T 22 8丌“r R2 第八章电磁感应电磁场

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-5 磁场的能量 磁场能量密度 5 r I R r R H 2π 1   2 ， = r  R1 ， H = 0 r  R2 ， H = 0 解 由安培环路定律可求H wm 2 ) 2π ( 2 1 r I =  2 2 2 8π r I = 1 R2 则 R  r   R2 

物理学 8-5磁场的能量磁场能量密度 第五版 「单位长度壳层体积d=2πrd1 W=0d= m 8兀 21-R2 n T R 2R =L72 u1 R2 2元R 第八章电磁感应电磁场

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 8-5 磁场的能量 磁场能量密度 6 V r I W V V V d 8π d 2 2 2 m  m  = =  w 单位长度壳层体积 dV = 2πrdr1 1 2 2 ln 4π R I R = 2 m 2 1 W = LI 1 2 ln 2π R R L  =  R2 r dr

物理学 第五版 本章目录 选择进入下一节 8-1电磁感应定律 82动生电动势和感生电动势 8-3自感和互感 *8-4RL电路 8-5磁场的能量磁场能量密度 8-6位移电流 电磁场基本方程的积分飛式 第八章电磁感应电磁场 7

第八章 电磁感应 电磁场 物理学 第五版 7 本章目录 8-1 电磁感应定律 8-2 动生电动势和感生电动势 8-3 自感和互感 *8-4 RL电路 8-5 磁场的能量 磁场能量密度 选择进入下一节： 8-6 位移电流 电磁场基本方程的积分形式