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通有时变电流的无限长螺线管内的磁场B随时间而变.已知dB/dt的数值 求它在管内外激发的感生
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通有时变电流的无限长螺线管内的磁场B随时间而变.已知dB/dt的数值,求它在管内外激发的感生电场E感(默认E感在趋于无限远时趋于零).
参考答案
把E感简记作E.图6-14是螺线管的横截面图,C代表管的边缘.设P是截面上任一点(管内外皆可),L是过P并与C同心的圆周.以圆心为原点建柱坐标系z、r、φ(z轴与B同向),则P点的E可分解为E=Ez+Er+Eφ.以圆周L为底、h为高的一段圆柱面配以上下底面构成闭合面(图6-15),沿z向的平移对称性保证两底的E通量之和为零.因为只有Er才对侧面(圆柱面)的E通量有贡献,加之轴对称性(绕z轴的旋转对称性)保证Er在侧面上为常量,故该闭合面的E通量