电机制造业的先驱-坡印亭:电磁场能量流动理论及电机工作原理

时间:2023-06-08作者:佚名

坡印亭(John Poynting 1852-1914)生于曼彻斯特,在剑桥大学物理数学专业取得了优异的成绩,19世纪70年代后期,在卡文迪什研究所麦克斯韦教授门下研究电磁气学。1884年初发表了能量流理论,之后从事光照射的压力与接线力的研究,时至今日在曼彻斯特,知晓这位伟大物理学家的人也是为数不多。

电机制造业的先驱-坡印亭:电磁场能量流动理论及电机工作原理

坡印亭矢量-电磁场的能量流动理论

在宇宙空间中,电磁波为光的一种,是能量的搬运载体,该能量流动的相关理论是由英国的坡印亭提出的,即能量流动的密度P为电场强度E和磁场强度H的矢积。

P =E ×H

其中:E是电场强度;H 是磁场强度。

空间内任何形式的能量都有其移动方向,也有密度,其他形式的能量也可以定义能流矢量,例如机械能,1874年由尼科莱·乌诺夫发现的乌诺夫–坡印亭矢量以完全广义的观点描述了液体和弹性介质中的能流。

电机制造业的先驱-坡印亭:电磁场能量流动理论及电机工作原理

根据安培法则求得半径为R的电线周围的磁场强度H,设电线的单位长度的电阻为R_w,则电场强度E为其与电流I的乘积,即E=R_w.I,电场矢量E与磁场矢量H的方向互成直角,Poynting矢量朝向电线内部,此时的矢量外积E×H的大小仅为各点E和H的乘积,

电机制造业的先驱-坡印亭:电磁场能量流动理论及电机工作原理

由于单位长度所对应的面积为2πr,与上式相乘的话,单位长度所对应的面积变为πr^2,与EI相等,与众所周知的结果一致。电线不只是让电流通过,对其周围的磁场或电场的状态,就可以使导体(物体)的一部分旋转起来,马达就是巧妙地运用了此现象。

如果没有导体,改变磁体也会产生电场,使马达运转起来,下图显示的是典型的电磁马达的构造,这里就显示了定子和转子之间存在着一定的空隙,使其旋转起来可以解释为有切线力作用于转子的面,使输出轴转动。坡印亭理论中的能量流动速度不取决于坐标系而是与光速c相同,但其大小却因坐标系的不同而有差异,这是一项使两个坐标系的差流过真空的、机械式的工作。

电机制造业的先驱-坡印亭:电磁场能量流动理论及电机工作原理

转子铁心与定子铁芯之间的空隙

相关阅读

热销商品

12V星空顶筒灯嵌入式阳台卧室客厅氛围迷你呼吸小射灯满天星天花

12V星空顶筒灯是一款专为营造浪漫氛围而设计的迷你嵌入式射灯,适用于阳台、卧室、客厅等空间。采用低功耗LED光源,安全节能,光线柔和均匀,支持呼吸模式与满天星效果,可...
¥ 7.65

公牛官方旗舰店开关插座空调16A插座五孔10A面板暗装多孔G12白灰

公牛官方旗舰店提供一系列高质量的开关插座和空调配件。这款16A插座五孔面板采用暗装设计,适用于多种安装环境,如墙面、天花板等。它具有10A的电流容量,可以满足家庭...
¥ 5.55

喜美诺排插插座面板多孔排插家用宿舍接线板插排国标线板延长线

喜美诺排插,一款精心设计的多孔插座面板,专为家庭和宿舍环境而造。它不仅提供便捷的接线体验,更符合国标安全标准,确保使用过程中的安全与稳定。这款排插采用高质量材...
¥ 11.9

O型圈氟橡胶圆条丁腈胶硅胶垫片防水O三元乙丙EPDM密封件骨架油封

O型圈、氟橡胶圆条、丁腈胶、硅胶垫片、三元乙丙(EPDM)密封件及骨架油封是广泛应用于机械、汽车、航空航天及建筑等领域的关键密封元件。氟橡胶耐高温、耐腐蚀,适用...
¥ 1

3M自粘橡胶条高硬度耐压实心幕墙玻璃舞台搭建货架专用减震密封条

3M自粘橡胶条是一款专为高要求工业及建筑场景设计的高性能密封减震材料,采用高硬度实心橡胶材质,具备优异的耐压性、抗老化性和持久弹性。其独特的自粘背胶设计,安装...
¥ 1.6

网站栏目