大物电磁学 第9章 磁场中的磁介质.ppt

第九章 磁场中的磁介质 →顺磁质 定义: 如：氧、铝、钨、铂、铬等。 如：氮、水、铜、银、金、铋等。 如：铁、钴、镍等 ?r不同的磁介质在磁场中所表现出的特性不同： →抗磁质 →铁磁质 I I 磁介质对螺线管内的场有影响 其内总磁场是： 相对磁导率 分类 一、磁介质的磁化 1. 分子的固有磁矩 2. 磁化强度矢量 单位体积内分子 磁矩的矢量和 3. 磁化强度矢量　与磁场 的关系 无外磁场 有外磁场 4. 磁化强度矢量　与磁化面电流密度 j′的关系 l I′ 介质的体积为： 更一般的证明为： × 5. 磁化强度M与束缚电流 I ′的关系 L 即磁化电流密度等于磁化强度沿该表面处的分量。 磁化强度M沿闭合回路的线积分等于该回路包围的磁化电流代数和。 二、有介质时的高斯定理 无论是什么电流激发的磁场，其磁力线均是无头无尾的闭合曲线。 介质中的磁感应强度： ∴ 通过磁场中任意闭合曲面的磁通量为零。 即： 1. 磁场强度 2. 的环路定理 ①数学表达式 ②物理意义 三、有介质时的安培环路定理 沿任一闭合路径磁场强度的环流等于该 闭合路径所包围的自由电流的代数和。 单位：安培/米(A/m) ③ 理解和应用 ?用 的环路定理求 与前面所学的用 的环路定理求 的方法完全相同。 ?路内总自由电流，路上总磁场强度 （同样的应用条件； 在相同载流体的情况下，取同样的安培环路） 三、 和 的相互关系 （点点对应关系） 相对磁导率 绝对磁导率 * 电极化现象 磁化现象 ?原因? ?原因? 磁介质的磁化规律可与电介质的极化规律对比： 例1 　（5670） 一无限长载流圆柱体，其上 电流强度 ，方向沿轴线；圆柱体 半径 。此圆柱体外再罩一载流圆 筒，其上电流强度 ，方向与 相 反；圆柱面半径 。求此载流系统 的磁感应强度分布。 截面图（俯视） 如果在圆柱体与圆柱面之间充有两层介质，分界面半径 。再求此载流系统的磁感应强度分布。（第一层介质的相对磁导率为?r1 第二层介质的磁导率为?2 ） 安培环路形状： 以载流体的轴线为圆心、半径 、且所围平面垂直轴的圆周。 安培环路定理左边 圆柱内 根据 的安培环路定理 有 第一层介质内 方向： 圆周切线方向，且与电流成右手螺旋 根据 的安培环路定理 可得 同理可得 根据 可得 方向： 圆周切线方向，且与电流成右手螺旋 例2 （5153） 截面为矩形的螺绕环共N匝， 内径为 、外径为 ，环内充有磁导 率为 的磁介质，求通过螺绕环横截 面的磁通量。 作以螺绕环轴线为中心，半径 的圆周为安培环路。 解： 根据 的安培环路定理有 通过螺绕环横截面的磁通量： 如果求通过螺绕环的总磁通量。则