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电弧焊接增材相关物理基础理论介绍(七)

2023-08-18 10:26 作者:焊接增材数值模拟  | 我要投稿

1.4.4安培-麦克斯韦定律(电生磁)

安培定则——也叫右手螺旋定则,是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。通电直导线中的安培定则(安培定则一):用右手握住通电直导线,让大拇指指向直导线中电流方向,那么四指指向就是通电导线周围磁场的方向;通电螺线管中的安培定则(安培定则二):用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。

安培环路定理:在稳恒磁场中,磁感应强度B沿任何闭合路径的线积分,等于这闭合路径所包围的各个电流的代数和乘以磁导率。安培环路定理可以由毕奥-萨伐尔定律导出。它反映了稳恒磁场的磁感应线和载流导线相互套连的性质。(符合右手定则)

毕奥萨伐尔定律:

无限长直电流的磁场:


1.4.5电磁场的标势和矢势

(1)关于场的几个概念

保守场:如果一个矢量场是某个标量势的梯度,那么便称为保守场。一个矢量场V称为保守的,即如果存在一个标量场φ,使得V=▽φ。在这里▽φ表示φ的梯度。当以上的等式成立时,φ就称为V的一个标量势。保守场的第二类曲线积分只于起点和终点有关,而与路径无关。静电场力和重力都是保守力,静电场和重力场是保守场。

无旋场:无旋场是指旋度处处为0的向量场,标量场没有旋度的概念。

无源场:如果一个矢量场F的散度处处为0,即div F=▽·F≡0,则称该矢量场为无散场(或称无源场)。稳恒磁场是一个无源场;静电场是一个有源场;涡旋电场是一个无源场,不由电荷产生,由变化的磁场产生。

横场(有旋无源场,垂直):一类矢量场,其矢量线是无头无尾的闭合曲线,散度为零,无散场。其对任何闭曲面的通量为零,只有横场才有不为零的环量。(稳恒磁场)

纵场(无旋有源场,平行):旋度为零,无旋场。

任意向量场都可以分解为横场和纵场。



其他参考:

1. https://zhuanlan.zhihu.com/p/100573155

2. https://www.jianshu.com/p/33dcdd6c871d

3. https://www.docin.com/p-500999442.html

4. https://baike.baidu.com/item/%E5%AE%89%E5%9F%B9%E7%8E%AF%E8%B7%AF%E5%AE%9A%E7%90%86/9102792

5. https://blog.csdn.net/milanrongruo/article/details/53641238

6. https://wuli.wiki/online/EMPot.html

7. 樊丁,黄健康《弧焊物理过程建模与数值分析》


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