《磁场的能量》PPT课件.ppt

1,13-5 磁场的能量,电容器充电以后储存了能量，当极板电压为U 时储能为：,电场能量密度的一般表示式,从螺绕环磁场能量特例中导出磁场能量的一般表示式。,与此相似，磁场也具有能量。,2,在从0到t0这段时间可以列出方程+L=iR,上式两边同乘以idt得,左边电源作的功，右边第二项回路中的焦耳热。右边第一项是电源提供给螺绕环的磁场能量。,dt时间内电源提供给螺绕环磁场能量为inlSdB，供给单位体积的磁场能量则为indB，根据安培环路定理即可求得环内的磁场强度为H=ni，所以磁场能量密度为：,自感电动势写为一般形式L=,=,idt=inlSdB+i2Rdt,3,整个磁场的能量为:,磁场能量密度的一般表达式，适用于真空和任何各向同性的磁介质。,对于各向同性的顺磁质和抗磁质，B=0rH,4,因为螺绕环的自感可表示为 L=n 2 l S,磁场能量与电路自感相联系称为自感磁能。,如果磁芯是用各向同性的顺磁质或抗磁质做成的，当电流达到稳定值I时，磁场能量为,电磁场的能量密度,电磁场的总能量:,5,例1：同轴电缆两半径分为R1和R2，充满磁导率为的磁介质，内、外圆筒通有反向电流I。求单位长度电缆的磁场能量和自感系数。,磁场能量也只储存在两圆筒导体之间的磁介质中。,解:对于这样的同轴电缆，磁场只存在于两圆筒状导体之间的磁介质内，由安培环路定理可求得磁场强度的大小为,6,电缆自感只决定于自身结构和所充磁介质磁导率。,磁场能量密度为,单位长度电缆磁场能量,长度为l的一段电缆所储存的磁场能量为,