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感生和动生磁动势的产生和测量

2019-10-21邹剑飞张开骁

科技风 2019年6期

邹剑飞 张开骁

摘 要:全电流安培环路定律表明磁场的环量除了可以由传导电流产生,还可以由电位移通量的变化产生,据此可以推广磁路中磁动势的概念。磁动势应包括传导电流产出的常规磁动势和电位移通量变化导致的感应磁动势。再类比电路中的感生和动生电动势,可以把感应磁动势分解为感生和动生磁动势,其中感生磁动势来自于穿过磁路的外电场的变化,动生磁动势来自于磁路线段切割电场线的运动。而且本文提出了在实验上测量感生和动生磁动势的实验方案。

关键词:电磁学;磁路;磁动势

1 绪论

把各种电气元件如电源、电阻和电容等通过导线连成闭合回路就构成了电路。要在电路中形成电流,就要有电源提供电动势。电动势驱动电路中的电子(载流子)定向移动形成电流。所有的直流和低频交流电路都满足两个基本定律,即基尔霍夫第一和第二定律。[1-2]其中第一定律即电流定律来源于电流的连续性方程,第二定律即电压定律是静电场和似稳电场环路定理的直接结果。电路是电流形成的闭合回路,与之对应,磁路是磁通构成的闭合回路。例如绕有线圈的闭合铁芯环构成的磁路,其中高导磁的铁芯组成导磁回路,相当于电路中的导线和电阻器。铁芯上的线圈通有电流,在铁芯环中产生磁通,相当于电路中的电源。可以看到磁路和电路具有类比(对偶)关系。[3-4]事实上,磁路系统也有类似于电路的欧姆定律和基尔霍夫定律。……

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