《導(dǎo)體電介質(zhì)和磁介質(zhì)之同軸電纜的能量密度.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《導(dǎo)體電介質(zhì)和磁介質(zhì)之同軸電纜的能量密度.ppt（6頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、范例11.10 同軸電纜的能量密度,,如圖所示，同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體圓柱半徑為R0，外導(dǎo)體圓筒內(nèi)外半徑分別為R1和R2，圓柱與圓筒之間是真空。電纜載有電流I，從圓柱流出，從圓筒流進(jìn)。設(shè)電流在內(nèi)導(dǎo)體圓柱和外導(dǎo)體圓筒截面上均勻分布，求電纜長(zhǎng)為l的一段所儲(chǔ)存的能量。當(dāng)圓柱半徑和圓筒外半徑一定時(shí)，磁能與圓筒內(nèi)半徑的關(guān)系是什么？,解析根據(jù)安培環(huán)路定理可得各個(gè)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度。,,,,,磁場(chǎng)的能量密度為,儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量為,(r < R0),,,(R0 < r < R1),,(R1 < r < R2),,,范例11.10 同軸電纜的能量密度,,在內(nèi)導(dǎo)體圓柱中取一長(zhǎng)為l，半徑為r，厚度為dr的體積元dV = l2

2、rdr，長(zhǎng)為l的內(nèi)導(dǎo)體儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量為,,,,,內(nèi)導(dǎo)體儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量與半徑無(wú)關(guān)，而只與長(zhǎng)度有關(guān)。,同理可求導(dǎo)體間儲(chǔ)存的能量,(r < R0),,,(R0 < r < R1),,(R1 < r < R2),,,,,當(dāng)R1R0時(shí)，可得W20，這是因?yàn)閮?chǔ)存能量的體積趨于零的緣故。,,,,范例11.10 同軸電纜的能量密度,,,,,,(r < R0),,,(R0 < r < R1),,(R1 < r < R2),,,,,當(dāng)R1R2時(shí)，兩次應(yīng)用羅必塔法則可得W30，這也是因?yàn)閮?chǔ)存能量的體積趨于零的緣故。,,,外導(dǎo)體圓筒內(nèi)儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量為,電纜儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量為W = W1 + W2 + W3,,,圓筒外半徑與圓柱半徑之比取為R2/R0 = 2，圓柱體對(duì)磁能的貢獻(xiàn)是一個(gè)常量，導(dǎo)體之間的部分對(duì)磁能的貢獻(xiàn)隨圓筒內(nèi)半徑增加而從零開(kāi)始增加，圓筒部分對(duì)磁能的貢獻(xiàn)隨半徑增加而減少，最后為零。,總磁能隨半徑增加而增加。,如果圓筒外半徑與圓柱半徑之比不同，例如R2/R0 = 1.2，磁能隨圓筒內(nèi)半徑的變化仍然具有相同的規(guī)律。,MATLAB可視化大學(xué)物理學(xué),周群益老師謝謝您的使用!,第十一章結(jié)束,湖南大學(xué)物電院,