恒定磁场基本方程及边界条件.PPT

《电磁场理论》 主讲教师：李志刚 辽宁科技大学电信学院通信系 2012年05月 §4.3 恒定磁场的基本方程及分界面上的衔接条件 §4.3.1 媒质的磁化（Magnetization） 一、基本概念 1、磁偶极子 磁偶极子 （1）、定义：一个面积为dS载流回路 （2）、性质 在其周围会引起磁场； 在外磁场中要受到转矩的作用。 磁偶极子受磁 场力矩而转动 2、磁偶极矩 将m=IdS 称为磁偶极矩。单位安培?米2 3、磁化现象 磁偶极子在外磁场作用下发生旋转，其旋转方向使磁偶极矩方向与外磁场方向一致，对外呈现磁性，称为磁化现象。 磁化现象的动态演示过程 4、磁化强度（Magnetization Intensity） 将单位体积的磁偶极矩的矢量和，称为磁化强度。 单位：A/m 它是反映磁化程度的物理量。 5、磁化电流 体磁化电流 面磁化电流 有磁介质存在时，场中任一点的 B 是自由电流和磁化电流共同作用所产生的磁场。 磁化电流具有与传导电流相同的磁效应。 6、结论 二、磁偶极子与电偶极子对比 §4.3.2 恒定磁场基本方程 一、 一般形式的安培环路定律※ 有磁介质时 将 代入上式，得 移项后 定义磁场强度 则有 H 与I 成右螺旋关系 电流的正、负仅取决于环路与电流的交链关系是否满足右手螺旋，是为正，反之为负。 说明: H 的环量仅与环路交链的自由电流有关; 环路上任一点的H 是由系统全部载流体产生的; 二、B 和H 之间的关系 实验证明，在各向同性的线性磁介质中 式中 —— 磁化率，无量纲量，代入 中 式中 —— 相对磁导率，无量纲， ，单位 H/m。 构成关系 三、恒定磁场的基本方程※ 辅助方程 恒定磁场的基本方程表示为 （磁通连续原理） （安培环路定律） （无散） （有旋） 结论：恒定磁场是有旋无散场,电流是激发磁场的旋涡源。 §4.3.3 分界面上的衔接条件 一、B 的衔接条件 在媒质分界面上，包围P点作一小扁圆柱， B 的法向分量连续 分界面上 B 的衔接条件 令 ，则根据 ,可得 二、H 的衔接条件 H 的切向分量不连续 H 的切向分量连续 当 K = 0 分界面上 H 的衔接条件 在媒质分界面上，包围P点作一扁矩形回路 ， 令 , 根据 可得 由左向右、由1向2 由外向内 * *