毕奥萨伐尔定律、安培环路定律、磁通连续原理解读.ppt

3.3.2 分界面上的衔接条件（Boundary Condition) 1. B 的衔接条件 B 的法向分量连续 2. H 的衔接条件 H 的切向分量不连续 (K = 0时) 根据 得 , 由 可得 根据 分界面上 B 的衔接条件 分界面上 H 的衔接条件 若分界面上存在线电流密度 K 例.3.3.2 分析铁磁媒质与空气分界面情况。 铁磁媒质与空气分界面 解： 3. 折射定律 媒质均匀、各向同性，分界面 K=0 折射定律 表明只要 ，空气侧的B 与分界面近似垂直，铁磁媒质表面近似为等磁面。 螺线管线圈产生的磁场穿透铝套筒 电磁发射瞬态仿真 作 业 3-1-3 3-2-2 3-3-2 Thanks！ 欢迎学习 四川大学电气信息学院 电工电子基础教学实验中心朱英伟 教案邮箱：scu_yingwei@163.com 2015142536 导体中通有直流电流时，在导体内部和它周围的媒质中，不仅有电场还有不随时间变化的磁场，称为恒定磁场。 比较静电场与恒定磁场的知识结构和分析方法。 恒定磁场和静电场是性质完全不同的两种场，但在分析方法上却有许多共同之处。学习本章时，注意类比法的应用。 第三章 恒定磁场 磁矢位（A） 边值问题 解析法 数值法 有限差分法 有限元法 分离变量法 镜像法 电感的计算 磁场能量及力 磁路及其计算 基本实验定律 (安培力定律） 磁感应强度（B）(毕奥—沙伐定律) H 的旋度 基本方程 B 的散度 磁位( ) 分界面衔接条件 §3.0 磁力和磁场 磁感应强度 一.磁力和磁场 早期磁现象：磁铁 磁铁之间有相互作用。 (1)人造磁铁、天然磁铁有吸引铁、鈷、镍的性质—磁性。 (2) 磁铁有两个极：N，S。 (3) 磁极间存在相互作用力：同极相斥，异极相吸。 I N S 1820年，奥斯特发现通有电流的导线能使附件的磁针发生偏转，即电流的磁效应。 磁铁对载流导线也有力的作用； 磁铁对运动电荷也有力的作用； 电流与电流之间也有力的相互作用。 物质间的磁力相互作用是以什么方式进行的呢?近代的理论和实验都表明，物质间的磁力作用是通过磁场传递的。即 磁场和电场一样，也是物质存在的一种形式。 运动电荷 磁场 运动电荷 同时，人们还发现： 一切磁现象都起源于电荷的运动(电流)。 安培对这些实验事实进行分析，提出物质磁性本质假说： 3.1.1 安培力定律 (两电流回路之间的作用力 ) 实验测得电流回路 l’ 对电流回路 l 的作用力F 3.1 磁感应强度 Magnetic Flux Density 两载流回路间的相互作用力 式中， 为真空中的磁导率 Idl 是元电流，R 是两电流元之间距离。 上式就是真空中的安培力定律。 安培力定律是多年经实验验证的，是电磁学基础定律。 磁场对回路电流的作用力 定义：磁感应强度 B (又称磁通密度) 单位 T（Wb/m2） 3.1.2 毕奥—沙伐定律 、磁感应强度 磁场力 = 电流 磁感应强度 类比电场力计算式 洛伦兹力 安培力定律 磁场对运动电荷的作用力 安培力定律公式可改写为： 认为： ——毕奥—沙伐定律的积分形式 1.磁场的大小： 2.磁场方向：由右手螺旋法则确定。 B ? 是 Idl 与 r 之间的夹角。 B ? Idl P r 真空中，电流元 Idl 在 P点产生的磁场为 ： 毕奥—沙伐定律的微分形式 当 时， 例3.1.1 试求有限长直载流导线产生的磁感应强度。 解: 采用圆柱坐标系，取电流 I dl， 式中 长直导线的磁场 Idl P 例 3.1.2 真空中有一载流为 I，半径为 R 的圆环， 试求其轴线上 P 点的 磁感应强度 B 。 根据圆环电流对 P 点的对称性， 解：元电流 Idl 在 P 点产生的 dB 为 圆形载流回路 圆形载流回路轴线上的磁场分布 讨论：当 x = 0 时 当 　　　时， 定义磁偶极子 磁矩 磁偶极子产生的磁场 3.2　安培环路定律 3.2.1 真空安培环路定律 首先计算简单实例——无限长直导线的磁场环量， 然后推广——认为任意情形下磁场的环量都满足特例的结果 这一结果称为安培环路定理。 3.2.2 媒质的磁化及一般形式安培定律 引入磁场强度 H ，得到一般形式的安培环路定律。 考虑磁场矢量线积分的特性。 长直导线的磁场 （1）安