工程电磁场课后答案 中国电力出版社 主编杨宪章

"工程电磁场课后答案" 本资源是关于工程电磁场的课后答案，涵盖了恒定磁场的基本概念、磁感应强度、毕奥-萨瓦定律、磁通及其连续性原理、安培环路定理、磁场中的两个基本定理的微分形式、无电流区域中磁场的标量磁位与拉普拉斯方程、磁场的矢量磁位及泊松方程、磁场的镜象法、自感及其计算、互感及其计算、载电流回路系统的磁场能量及其分布等知识点。 一、磁感应强度 磁感应强度是衡量磁场强度的物理量，定义为单位正点电荷在场中某点以单位速度向与磁场垂直方向运动时，所受的最大磁场力。磁感应强度的单位是特斯拉（T），1T = 1Wb/m2。磁感应强度的矢量定义式为BvqF=（4-1），其中B是磁感应强度矢量，v是电荷的速度，q是电荷的电荷量，F是磁场力。 二、毕奥-萨瓦定律 毕奥-萨瓦定律是磁场中一个重要的物理定律，描述了微小载流线元在无限大空间某点所产生的磁感应强度。该定律可以表述为式（4-3）：dB=μ0I(dl×R)/4πR2，其中dB是磁感应强度，μ0是真空中的磁导率，I是电流，dl是电流元，R是电流元到被研究点的距离。 三、磁通及其连续性原理 磁通是衡量磁场强度的物理量，定义为磁场强度与面积的乘积。磁通的单位是韦伯（Wb），1Wb = 1T·m2。磁通的连续性原理表明，磁通是连续的，不存在磁单极子。 四、安培环路定理 安培环路定理是磁场中一个重要的物理定律，描述了闭合载流回路在空间某点所产生的磁感应强度。该定律可以表述为式（4-5）：dB=μI(dl×R)/4πR2，其中dB是磁感应强度，μ是磁导率，I是电流，dl是电流元，R是电流元到被研究点的距离。 五、磁场中的两个基本定理的微分形式 磁场中的两个基本定理是磁场中两个基本的物理定律，分别描述了磁场的两个方面：磁感应强度和磁通。磁感应强度的微分形式可以表述为式（4-6）：∇×B=μJ，其中B是磁感应强度矢量，μ是磁导率，J是电流密度。磁通的微分形式可以表述为式（4-7）：∇·B=0，其中B是磁感应强度矢量。 六、无电流区域中磁场的标量磁位与拉普拉斯方程 在无电流区域中，磁场的标量磁位可以用拉普拉斯方程描述，式（4-8）：∇2V=0，其中V是磁场的标量磁位。 七、磁场的矢量磁位及泊松方程 磁场的矢量磁位可以用泊松方程描述，式（4-9）：∇×B=μJ，其中B是磁感应强度矢量，μ是磁导率，J是电流密度。 八、磁场的镜象法 磁场的镜象法是解决磁场问题的一种方法，通过将磁场镜象到某个平面上，来计算磁场强度。 九、自感及其计算 自感是磁场中一个重要的物理量，定义为载流回路对自己的磁感应强度。自感可以用以下公式计算：L=μN2/d，其中L是自感，μ是磁导率，N是匝数，d是载流回路的直径。 十、互感及其计算 互感是磁场中一个重要的物理量，定义为两个载流回路之间的磁感应强度。互感可以用以下公式计算：M=μN1N2/d，其中M是互感，μ是磁导率，N1和N2是两个载流回路的匝数，d是两个载流回路之间的距离。 十一、载电流回路系统的磁场能量及其分布 载电流回路系统的磁场能量可以用以下公式计算：U=1/2LI2，其中U是磁场能量，L是自感，I是电流。磁场能量的分布可以用磁场强度的分布来描述。