第16章 磁场中的磁介质.pptVIP

* §16.1 磁介质对磁场的影响 类比电介质中的电场 传导电流产生 与介质有关的电流产生 介质的相对磁导率 定义 在介质均匀充满磁场的情况下 I I 内部为真空 内部为磁介质 顺磁质 抗磁质 铁磁质 第16章 磁场中的磁介质 §16.2 磁介质的磁化 一、磁介质的磁化 1. 分子电流 分子磁矩 每个分子等效一个圆电流 顺磁质 抗磁质 磁畴 轨道角动量对应的磁矩 自旋角动量对应的磁矩 铁磁质在作用下整齐排 列，在介质表面出现 束缚（磁化）电流与方向相同 2.磁化的微观解释 有磁场 分子有固有磁矩顺磁质 抗磁质 无磁场 分子无固有磁矩在介质表面出现 束缚（磁化）电流与方向相反 出现与反向的附加磁矩3、分子附加磁矩形成的经典解释 以分子中电子轨道运动为例 轨道角动量绕磁场旋进 电子附加一个与磁感强度相反的磁矩 角动量 电子轨道磁矩 电子轨道磁矩受磁力矩 方向：垂直纸面向内 二、磁化强度矢量 顺磁质分子固有磁矩 的定向排列 抗磁质分子附加磁矩 的产生 介质的磁化 在介质表面形成束缚电流 1、定义磁化强度矢量 单位：A/m 2、磁化强度矢量与磁感强度的实验关系 3.磁化强度与磁化电流的关系 定性看，二者是正比关系 以各向同性磁介质磁化为例 在介质中任取一线元 设分子电流半径为r ，与相铰链的分子电流中心均位 于以为底、 为斜高的 斜圆柱体内 设磁介质单位体积分子数为n， 与相铰链的分子电流数为 与相铰链的束缚电流为 设分子电流大小为I 与任意回路L相铰链的束缚电流 束缚电流密度： 单位长度上的束缚电流 与相铰链的束缚电流 束缚电流的方向与磁化强度 矢量成右手螺旋 介质内无净束缚电流 在介质内取一闭合回路L §16.3的环路定理 在磁介质存在的区域，磁场由传导电流和介质磁化产生的束缚电流共同决定。 取 回路L ，运用安培环路定理 I0 L 与束缚电流无关 代入 1、定义为磁场强度矢量 为的环路定理 2、磁场强度矢量与磁感强度矢量 的关系 与磁介质无关 与磁介质有关的单位 3、应用 在解决与磁介质有关的问题时， 的使用可使问题 简单化与磁介质无关，由传导电流分布先求 ?　由　与　的关系，求 ?　由　　　与　　的关系，求由　　与　　的关系，求束缚电流分布 X 例1 无限长直螺线管，单位长度匝数n , 管内充满相对磁导率的磁介质。现通以电流I ，求管内磁感强度和介质面束缚电流密度。 a b c d ? 由的环路定理 取矩形环路a b c d a顺磁质 抗磁质 例2 一长直单芯导线的芯是根半径为R 的金属导体，与导电外壁间充满相 对磁导率的磁介质。现有电流I 均匀流过横截面并沿外壁流回，求:磁介质中磁场分布; ?　紧贴导体芯的磁介质表面上的束缚电流。 I R 解: 磁场分布具有对称性在磁介质中取圆形环路Lr L