磁单极问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/15 00:37:42
一个N磁单极匀速垂直穿过一闭合圆线圈,分析感应电流大小、方向的变化。
该过程包括N磁单极由远及近、穿过和穿过后由近及远,请详细分析,谢谢
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好像是个挺复杂的过程,包括电流的变大、变小、变向、再变大、变小??

假设磁单极从很远的地方运动过来,电流逐渐增大,到与线圈同面时最大,然后逐渐减少,方向不变。

不知道是不是要求定量的计算。
麦克斯韦方程组告诉我们磁单极不存在,但是在电磁学的理论基础上这个题目是有解的。
由安培定则可以确定电流方向,由磁通量变化可判断感应电流大小。
由环所在的面做一个平面
设小环半径问R,则面积为派R方。
磁单极距小环为H,磁感应强度为B
当磁单极向下移动dh后,小环的磁通量变化与“以磁单极为圆心,过圆环的球面所对的立体角成正比”(这句话我实在不知道怎么表达,希望你能看明白我的意思。
立体角变化d偶米噶和下降的dh有关。
由 感应电动势=d磁通量/dt可求感应电动势
磁通量中显含磁单极下降速度,dt=ds/v
所以下面的时间是可以约掉的。

在这里打希腊字母实在不方便,写的不好希望你能看明白。
我认为这个题目的主要在于知道磁通量变化与环所对的立体角的关系的确定,以及下降的位置与立体角的关系。

每一个磁体都有两极,磁单极在目前还没发现,但在1931年物理雪茄在一篇文章中明确指出:在自然界中有磁单极存在,科学家从力量对磁单极进行研究,认为磁磁单极的质量超过质子质量的5000倍.而现在的大统一理论中,认为磁单极的质量约是质子质量的10的16次方倍.科学家指出:在宇宙大爆炸的一瞬间,产生了能量极高的磁单极.但现在磁单极已并不存在或还未发现! 暂且假设有磁单极,如果它的磁感线是不闭合的直线,则当N磁单极匀速穿过一闭合线圈时,假设磁极从很远的地方运动过来,那么同过线圈的磁感线均匀增加,产生的电流为恒定电流I,直到磁体刚要穿过时同过线圈的磁感线已达到最多,接下来在穿国的过程磁感线的条数就没变化,也就没电流了!如果磁感线是闭合的,则通过线圈的磁感线先匀速增加后匀速减少(假设没有漏磁,也就是没有磁损失),也就是没有电流也从0立即变为I再立即变为反方向的I(两个方向的电流大小相等)!

假设闭合线圈在屏幕的这个平面上,N极穿进屏幕。当N极穿线圈有远到快穿过线圈,电流由0变大到:I=BS/(Rt),电流是逆时针.到N极出线圈,慢慢变远的过程中。B=