[物理]电磁学第6章.ppt

如图，铁环中有长为 的空气隙,则 串联磁路的磁阻等于串联各部分磁阻之和. H0 l0 串联磁路： 对每个分支磁路，由安培环路定理得 由以上三式可求得 其中： 并联磁阻的倒数等于分支磁路磁阻倒数之和. 并联磁路： 如图，设磁路中部的磁通量为 ， 两分支磁路的磁通量为 φ1 φ2 φ 例 U形电磁铁磁路， 解：由磁路定理，有 *6.8 磁荷法 一、磁介质磁化的磁荷法解释 二、两种观点的等效性 三、磁荷法的应用 一个磁棒两端的 N、S 磁极，与其他磁棒磁极间的相互作用与点电荷间的电相互作用完全相似，同性磁极相斥，异性相吸。 N 极---正磁荷 S 极---负磁荷 在介质磁化分子电流理论建立之前，人们把分子看成正负等量磁荷的小磁棒，磁偶极子。 分子电流理论更符合磁介质微观结构实际，但在不少情况下磁荷法计算有些实际问题时更简单，并且可以把静电学的处理方法和结果直接照搬。 无论分子电流理论还是磁荷理论都是人们为了揭示事物本质而提出的一种假说 分子电流理论较普遍的被接受 磁荷理论的建立完全是借鉴静电学的方法来处理磁学问题，到目前为止并没有发现单独存在的磁荷，要出现也是以磁偶极子的形式正负磁荷成对出现 磁荷作为处理问题的方法---磁荷法保留至今 此节不作要求 《本章基本要求》 1、理解磁介质磁化的分子电流观点和束缚（磁化）电流 的产 生，掌握磁化强度与磁化电流概念及相互关系。 2、掌握有磁介质时的磁场的基本规律.理解磁场强度矢量H的 定义及H的环路定理并能求解具有一定对称性磁场的问题。 3、了解弱磁介质及铁磁质的一些重要特性及应用.掌握各向同 性弱磁性磁介质的磁化规律及相关计算。 4、理解磁介质的边界条件，根据磁路定理会计算简单的磁 路问题。 * 已经研究了真空中的磁场规律，在实际应用时，常需要了解物质中磁场的规律。由于物质的分子（原子）中都存在运动的电荷，所以当物质放到磁场中时，其中的运动电荷将受到磁力的作用从而使物质处于一种特殊的状态中，处于这种特殊状态的物质会反过来影响磁场的分布。本章讨论物质和磁场相互影响的规律。 研究磁介质的方法，包括一些物理量的引入和规律的介绍，和第九章研究静电场中的导体与电介质的方法十分类似，可以类比着学习。 解：选螺绕环的中心轴为环路，由环路定理得： 两例结果表明，无限均匀线性各向同性介质中的磁感应强度增加到真空中磁感应强度的μr倍。 这结论虽然是从实例中得出，但是普遍成立的，介质中的磁感应强度是真空中磁感应强度的μr倍。 磁化电流是传导电流的(μr-1)倍，注意：无传导电流处无磁化电流 例题6.5、6.6都可以先计算磁化电流再计算出总电流之后，再计算B，同学们可以自己回去算一算。 6.5 边值关系和唯一定理 6.5.1 磁场在介质界面上边值关系 主要的边界条件有两条：一是磁感应强度 法线分量是连续的；一是磁场强度 切线分量是连续的。它们分别是把磁场的高斯定理和安培环路定理用到边界面上的直接推论。 在很多情况下，我们会碰到的问题是磁场中存在着磁性不同的各向同性均匀磁介质分区域分布的情况。在两种磁介质的分界面上（或一种介质与真空的分界面上）两侧磁感应强度和磁场强度的大小问题。 在介质分界面上取一小圆柱面作为高斯面，上下底面积为△s，高度为h→0，即柱侧面积→0。 1、介质的分界面上磁感应强度 法线分量连续 表明：在边界两侧磁感应强度的法线分量是连续的。即法线分量大小相等。 通过高斯柱面的磁感应通量为： 即 或 在两种介质的分界面上取一矩形安培回路ABCDA。 2、介质分界面两侧 的切线分量连续 使AB和CD无限接近，长均为△l，使宽BC、DA→0 —法线单位矢量， —切线单位矢量。 则 沿此环路积分： 在介质分界面上是无传导电流的，即 所以 两式是等价的，[表明]：磁介质分界面两侧磁场强度 的切线分量连续。 大家还记得吧：静电场在介质分界面上： 而静磁场在介质分界面上： [问题] ：高斯面：h→0和安培回路：BC，DA →0的物理意义？ 3*、介质分界面两侧磁场 的方向关系 ---磁感应线在边界面上的“折射” [结论] 分界面两侧磁感应强度与法线方向的夹角的正切之比等于两侧磁导率之比。 同样由 在分界面上矢量图得： [结论] 分界面两侧磁场强度与法线方向的夹角的正切之比也等于两侧磁导率之比。 这是因为：各向同性的均匀磁介质中： 磁感应强度与磁场强度方向相同 分界面上应该不改变 之间相同构形分布，事实也是如