2021-2022学年高二物理竞赛课件：磁介质中的恒定磁场（14张PPT）.pptx

《2021-2022学年高二物理竞赛课件：磁介质中的恒定磁场（14张PPT）.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021-2022学年高二物理竞赛课件：磁介质中的恒定磁场（14张PPT）.pptx（14页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、磁介质中的恒定磁场磁介质中的恒定磁场I IS S顺磁质顺磁质顺磁质顺磁质介质磁化的附加磁场就对应存在介质磁化的附加磁场就对应存在磁化电流磁化电流Is真空螺线管的磁场：真空螺线管的磁场：介质螺线管的磁场：介质螺线管的磁场：例：例：磁介质中的高斯定理和安培环路定理磁介质中的高斯定理和安培环路定理磁介质中的高斯定理和安培环路定理磁介质中的高斯定理和安培环路定理1.有磁介质时的高斯定理有磁介质时的高斯定理磁磁介质中磁场：介质中磁场：由磁化电流产生的微观机由磁化电流产生的微观机理可知：磁化电流与传导电理可知：磁化电流与传导电流在产生磁场方面等效流在产生磁场方面等效磁化电流线是一系列闭合曲线磁化电流线是一

2、系列闭合曲线I IS SSI IS SI02.有磁介质时的安培环路定理有磁介质时的安培环路定理L以螺线管为例，其中充满均匀磁介质以螺线管为例，其中充满均匀磁介质如无介质（真空）时，则有如无介质（真空）时，则有定义磁场强度定义磁场强度(magnetic field intensity)：单位：单位：Am-1这关系式称为磁介质中安培环路定理这关系式称为磁介质中安培环路定理 磁场强度沿任一闭合回路的环流，等于链接闭合回路磁场强度沿任一闭合回路的环流，等于链接闭合回路磁场强度沿任一闭合回路的环流，等于链接闭合回路磁场强度沿任一闭合回路的环流，等于链接闭合回路所有所有所有所有传导电流传导电流传导电流传导

3、电流的代数和。的代数和。的代数和。的代数和。注：注：(1)的环流只与传导电流有关，与磁化电流无关的环流只与传导电流有关，与磁化电流无关 (2)与与 一样是辅助量，描述电磁场一样是辅助量，描述电磁场利用介质中高斯定理求磁场的一般步骤：利用介质中高斯定理求磁场的一般步骤：(1)在对称性分析基础上选取适当环路在对称性分析基础上选取适当环路L(2)由由 求磁场强度求磁场强度H分布分布(3)由由 求磁感应强度求磁感应强度B分布分布(3)在真空中：在真空中：例例例例*.*.为了测试某种材料的相对磁导率,常将材料做成横截面为圆形的螺绕环芯子,设环上绕有线圈200匝,平均围长0.1m,横截面积为5 10-5m

4、2,当线圈内通有电流0.1A时用磁通计测得穿过横截面积的磁通量为6 10-5 Wb,试计算该材料的相对磁导率。截面磁场近似均匀截面磁场近似均匀解：解：选如图所示的安培环路选如图所示的安培环路铁磁质铁磁质铁磁质铁磁质1.1.铁磁质的特点铁磁质的特点铁磁质的特点铁磁质的特点高高高高 ：B B随随随随HH迅速增长，平均斜率迅速增长，平均斜率迅速增长，平均斜率迅速增长，平均斜率 比非铁磁质大得多。比非铁磁质大得多。比非铁磁质大得多。比非铁磁质大得多。非线性：非线性：非线性：非线性：B B和和和和HH呈非线性关系，呈非线性关系，呈非线性关系，呈非线性关系，非单值关系，非单值关系，非单值关系，非单值关系，

5、非恒量。非恒量。非恒量。非恒量。磁滞磁滞磁滞磁滞(hysteresis)：B B的变化落后于的变化落后于的变化落后于的变化落后于 HH的变化。的变化。的变化。的变化。存在居里点：存在居里点：存在居里点：存在居里点：临界温度时，失去临界温度时，失去临界温度时，失去临界温度时，失去 铁磁性成为顺磁质。铁磁性成为顺磁质。铁磁性成为顺磁质。铁磁性成为顺磁质。铁：铁：铁：铁：T T=1040K =1040K 镍：镍：镍：镍：T T=631K=631K磁导率曲线：磁导率曲线：2.铁磁质的磁化特性铁磁质的磁化特性 磁滞回线磁滞回线画出画出 曲线曲线由由实验：实验：铁磁质芯的螺线管，通以电流铁磁质芯的螺线管，

6、通以电流 I改变改变 I，测量，测量 H 值和值和 B 值值画出画出 初始磁化曲线初始磁化曲线Br-HsHsOabcdefHBHcOa：起始磁化曲线起始磁化曲线Hs：饱和磁场强度饱和磁场强度Br：剩余磁感应强度：剩余磁感应强度Hc：矫顽力：矫顽力(coercive force)起始磁化曲线起始磁化曲线 磁滞回线磁滞回线磁滞损耗：材料热效应大小与磁滞回线磁滞损耗：材料热效应大小与磁滞回线(hysteresis loop)面积成正比面积成正比磁滞效应磁滞效应：磁感应强度：磁感应强度B变化变化跟不上跟不上跟不上跟不上磁场强度磁场强度H的的 变化变化 磁滞损耗小，磁滞损耗小，容易磁化，容易容易磁化，容

7、易退磁，适用于交退磁，适用于交变磁场。如制造变磁场。如制造电机，变压器等电机，变压器等的铁芯。的铁芯。3.铁磁材料按磁滞回线分类铁磁材料按磁滞回线分类适合于制适合于制造永磁体造永磁体 适合于制作适合于制作适合于制作适合于制作记录磁带及计记录磁带及计记录磁带及计记录磁带及计算机的记忆元算机的记忆元算机的记忆元算机的记忆元件件件件BHOBHOBHO软磁材料软磁材料硬磁材料硬磁材料矩磁材料矩磁材料铁磁质的性质可用磁畴理论解释时间时间重大成就重大成就作用和意义作用和意义1964.1964.6 6第一枚中近程运载火箭发第一枚中近程运载火箭发射成功射成功1964.1964.1010第一颗原子弹试爆成功第一

8、颗原子弹试爆成功我国由此跨入核国家行列。我国由此跨入核国家行列。1966.1966.1010导弹核武器试验成功导弹核武器试验成功中国从此拥有了导弹和原子弹中国从此拥有了导弹和原子弹结合的战略核导弹。结合的战略核导弹。1967.1967.6 6第一颗氢弹试爆成功第一颗氢弹试爆成功距第一颗原子弹爆炸仅三年多距第一颗原子弹爆炸仅三年多一点时间，而同样技术发展速一点时间，而同样技术发展速度，美国用了七年，苏联用了度，美国用了七年，苏联用了四年。四年。1970.1970.4 4第一颗人造地球卫星第一颗人造地球卫星“东东方红方红 1 1 号号”发射成功发射成功重量超过苏美等国的第一颗卫重量超过苏美等国的第

9、一颗卫星。星。1975.1975.1111返回式遥感卫星发射成功返回式遥感卫星发射成功中国在空间技术领域跻身于世中国在空间技术领域跻身于世界先进国家行列。界先进国家行列。中国成立以来重大科学技术成就（一）中国成立以来重大科学技术成就（一）新中国成立以来重大科学技术成就（二）新中国成立以来重大科学技术成就（二）时间时间重大成就重大成就作用和意义作用和意义1973 1973 年年杂交水稻品种杂交水稻品种“南优南优 2 2 号号”培育成功培育成功世界上首次育成杂交水稻。世界上首次育成杂交水稻。1983 1983 年年“银河银河 I”I”型巨型计算机型巨型计算机研制成功研制成功我国首次研制成每秒运算我

10、国首次研制成每秒运算 一亿次的计算机。一亿次的计算机。1997 1997 年年“银河银河III”III”型巨型计算型巨型计算机研制成功机研制成功每秒运算每秒运算 130 130 亿次的计算亿次的计算机，标志我国高性能巨型机，标志我国高性能巨型机研制技术取得新的突破。机研制技术取得新的突破。1999 1999 年年第一艘第一艘“神舟神舟”号宇宙试验号宇宙试验飞船安全返回飞船安全返回为我国载人宇宙飞船奠定为我国载人宇宙飞船奠定基础。基础。2003 2003 年年“神舟神舟”五号宇宙飞船发五号宇宙飞船发射成功射成功中国成为第三个掌握载人中国成为第三个掌握载人航天技术的国家。航天技术的国家。19701

11、970年年“东方红东方红”号号人造地球卫星人造地球卫星19861986年前苏联的年前苏联的“和平和平”号空间站；号空间站；19931993年美国、俄罗斯等组成年美国、俄罗斯等组成“国际空间站国际空间站”20032003年年”神五神五“20052005年年”神六神六“20042004年欧美火星探测器大闹火星年欧美火星探测器大闹火星 19661966年核导弹、年核导弹、19671967年氢弹、年氢弹、19691969年，美年，美“阿波罗阿波罗11”11”登月飞船登月飞船19641964年年“原子弹原子弹”；“中近程运载火箭中近程运载火箭”19571957年苏联发射第一颗人造地球卫星年苏联发射第一颗

12、人造地球卫星19611961年苏联发射年苏联发射“东方一号东方一号”载人宇宙飞船载人宇宙飞船航天航天技术技术21C21C完成对人类基因组的框架图和完成对人类基因组的框架图和对人类基因组图谱的初步分析对人类基因组图谱的初步分析19991999年中国第一只克隆羊年中国第一只克隆羊19971997年年“克隆羊克隆羊”出现出现19991999年中国加入国际人类基年中国加入国际人类基因组计划因组计划19901990年国际人类基因组计划正式启动年国际人类基因组计划正式启动19931993年转基因食品在美国正式投放市场年转基因食品在美国正式投放市场19731973年袁隆平培养出第一个年袁隆平培养出第一个杂交水稻杂交水稻“东方魔稻东方魔稻”19C70S19C70S生物工程技术正式形成生物工程技术正式形成生生物物学学1997年年“银河银河”19691969年国际互联网年国际互联网19831983年年“银河银河”19461946年第一台电子计算机在美国诞生年第一台电子计算机在美国诞生电脑与电脑与网络网络中国中国外国外国类别类别