《導體電介質和磁介質之同軸電纜的能量密度.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《導體電介質和磁介質之同軸電纜的能量密度.ppt（6頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、范例11.10 同軸電纜的能量密度,,如圖所示，同軸電纜的內導體圓柱半徑為R0，外導體圓筒內外半徑分別為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。設電流在內導體圓柱和外導體圓筒截面上均勻分布，求電纜長為l的一段所儲存的能量。當圓柱半徑和圓筒外半徑一定時，磁能與圓筒內半徑的關系是什么？,解析根據安培環(huán)路定理可得各個區(qū)域的磁感應強度。,,,,,磁場的能量密度為,儲存的磁場能量為,(r < R0),,,(R0 < r < R1),,(R1 < r < R2),,,范例11.10 同軸電纜的能量密度,,在內導體圓柱中取一長為l，半徑為r，厚度為dr的體積元dV = l2

2、rdr，長為l的內導體儲存的磁場能量為,,,,,內導體儲存的磁場能量與半徑無關，而只與長度有關。,同理可求導體間儲存的能量,(r < R0),,,(R0 < r < R1),,(R1 < r < R2),,,,,當R1R0時，可得W20，這是因為儲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R1R2時，兩次應用羅必塔法則可得W30，這也是因為儲存能量的體積趨于零的緣故。,,,外導體圓筒內儲存的磁場能量為,電纜儲存的磁場能量為W = W1 + W2 + W3,,,圓筒外半徑與圓柱半徑之比取為R2/R0 = 2，圓柱體對磁能的貢獻是一個常量，導體之間的部分對磁能的貢獻隨圓筒內半徑增加而從零開始增加，圓筒部分對磁能的貢獻隨半徑增加而減少，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，磁能隨圓筒內半徑的變化仍然具有相同的規(guī)律。,MATLAB可視化大學物理學,周群益老師謝謝您的使用!,第十一章結束,湖南大學物電院,