磁化强度.ppt

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1、磁化强度磁化强度 注意：注意：对顺磁质，对顺磁质，可以忽略；可以忽略；对抗磁质对抗磁质 ，对于真空，对于真空，。外磁场为零，磁化强度为零。外磁场为零，磁化强度为零。外磁场不为零外磁场不为零:顺磁质顺磁质抗磁质抗磁质磁化强度磁化强度磁化强度磁化强度磁化面电流磁化面电流磁化面电流磁化面电流 对于各向同性的均匀介质，介质内部各分子电对于各向同性的均匀介质，介质内部各分子电流相互抵消，而在介质表面，各分子电流相互叠加，流相互抵消，而在介质表面，各分子电流相互叠加，在磁化圆柱的表面出现一层电流，好象一个载流螺在磁化圆柱的表面出现一层电流，好象一个载流螺线管，称为线管，称为磁化面电流（或安培表面电流）磁化

2、面电流（或安培表面电流）。设介质表面沿轴线方向单位长度上的磁化电设介质表面沿轴线方向单位长度上的磁化电流为流为 （面磁化电流密度），则长为（面磁化电流密度），则长为l 的一段介质的一段介质上的磁化电流强度上的磁化电流强度I IS S为为磁化电流磁化电流磁化电流磁化电流 取一长方形闭合回路取一长方形闭合回路ABCD，AB边在磁介质边在磁介质内部，平行与柱体轴线，长度为内部，平行与柱体轴线，长度为l，而，而BC、AD两两边则垂直于柱面。边则垂直于柱面。磁化强度对闭合回路的线积分等于通过回路磁化强度对闭合回路的线积分等于通过回路所包围的面积内的总磁化电流。所包围的面积内的总磁化电流。磁化电流磁化电流

3、磁化电流磁化电流无磁介质时无磁介质时有磁介质时有磁介质时有磁介质时的安培环路定理有磁介质时的安培环路定理有磁介质时的安培环路定理有磁介质时的安培环路定理定义定义 为为磁场强度磁场强度 表明：表明：磁场强度矢量的环流和传导电流磁场强度矢量的环流和传导电流I有关，有关，而在形式上与磁介质的磁性无关。其单位在国际单而在形式上与磁介质的磁性无关。其单位在国际单位制中是位制中是A/m.磁磁介介质质中中的的安安培培环环路路定定理理：磁磁场场强强度度沿沿任任意意闭闭合合路路径径的的线线积积分分等等于于穿穿过过该该路路径径的的所所有有传传导导电电流流的的代数和，而与磁化电流无关。代数和，而与磁化电流无关。有磁

4、介质时的安培环路定理磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理 实实验验证证明明：对对于于各各向向同同性性的的介介质质，在在磁磁介介质质中任意一点磁化强度和磁场强度成正比。中任意一点磁化强度和磁场强度成正比。式式中中 只只与与磁磁介介质质的的性性质质有有关关，称称为为磁磁介介质质的的磁磁化化率率，是是一一个个纯纯数数。如如果果磁磁介介质质是是均均匀匀的的，它它是是一一个个常常量量；如如果果磁磁介介质质是是不不均均匀匀的的，它它是是空空间位置的函数。间位置的函数。磁场强度磁场强度磁场强度磁场强度相对磁导率磁导率 值值得得注注意意：为为研研究究介介质质

5、中中的的磁磁场场提提供供方方便便而而不不是是反反映映磁磁场场性性质质的的基基本本物物理理量量，才才是是反反映映磁磁场场性性质质的基本物理量。的基本物理量。磁场强度磁场强度磁场强度磁场强度 例例8-11 8-11 在均匀密绕的螺绕环内充满均匀的顺磁介在均匀密绕的螺绕环内充满均匀的顺磁介质，已知螺绕环中的传导电流为质，已知螺绕环中的传导电流为 ，单位长度内匝数，单位长度内匝数 ，环的横截面半径比环的平均半径小得多，磁介质的相，环的横截面半径比环的平均半径小得多，磁介质的相对磁导率和磁导率分别为对磁导率和磁导率分别为 和和 。求环内的磁场强度。求环内的磁场强度和磁感应强度。和磁感应强度。解：解：在环

6、内任取一点，在环内任取一点，过该点作一和环同心、过该点作一和环同心、半径为半径为 的圆形回路。的圆形回路。式中式中 为螺绕环上线圈为螺绕环上线圈的总匝数。由对称性可知，在所取圆形回路上各的总匝数。由对称性可知，在所取圆形回路上各点的磁感应强度的大小相等，方向都沿切线。点的磁感应强度的大小相等，方向都沿切线。磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理解：解：当环内是真空时当环内是真空时当环内充满均匀介质时当环内充满均匀介质时磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理 例例8-11 8-11 在均匀密绕的螺

7、绕环内充满均匀的顺磁介在均匀密绕的螺绕环内充满均匀的顺磁介质，已知螺绕环中的传导电流为质，已知螺绕环中的传导电流为 ，单位长度内匝数，单位长度内匝数 ，环的横截面半径比环的平均半径小得多，磁介质的相，环的横截面半径比环的平均半径小得多，磁介质的相对磁导率和磁导率分别为对磁导率和磁导率分别为 和和 。求环内的磁场强度。求环内的磁场强度和磁感应强度。和磁感应强度。例例8-13 如如图图所所示示，一一半半径径为为R1的的无无限限长长圆圆柱柱体体（导导体体 0）中中均均匀匀地地通通有有电电流流I，在在它它外外面面有有半半径径为为R2的的无无限限长长同同轴轴圆圆柱柱面面，两两者者之之间间充充满满着着磁磁

8、导导率率为为 的的均均匀匀磁磁介介质质，在在圆圆柱柱面面上上通通有有相相反反方方向向的的电电流流I。试试求求（1）圆圆柱柱体体外外圆圆柱柱面面内内一一点点的的磁磁场场；（2）圆圆柱柱体体内内一点磁场；（一点磁场；（3）圆柱面外一点的磁场。）圆柱面外一点的磁场。解解（1）当当两两个个无无限限长长的的同同轴轴圆圆柱柱体体和和圆圆柱柱面面中中有有电电流流通通过过时时，它它们们所所激激发发的的磁磁场场是是轴轴对对称称分分布布的的，而而磁磁介介质质亦亦呈呈轴轴对对称称分分布布，因因而而不不会会改改变变场场的的这这种种对对称称分分布布。设设圆圆柱柱体体外外圆圆柱柱面面内内一一点点到到轴轴的的垂垂直直距距离

9、离是是r1，以以r1为为半半径径作作一一圆圆，取取此此圆圆为为积积分回路，根据安培环路定理有分回路，根据安培环路定理有IIIR1R2r2r1r3磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理（2）设设在在圆圆柱柱体体内内一一点点到到轴轴的的垂垂直直距距离离是是r2，则则以以r2为半径作一圆，根据安培环路定理有为半径作一圆，根据安培环路定理有 式中式中 是该环路所包围的电流部分，由此得是该环路所包围的电流部分，由此得磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理由由B H，得，得 （3）在在圆圆柱柱面面外外取取一一点点，它它到到轴轴的的垂垂直直距距离离是是r3，以以r3为为半半径径作作一一圆圆，根根据据安安培培环环路路定定理理,考考虑到环路中所包围的电流的代数和为零，所以得虑到环路中所包围的电流的代数和为零，所以得即即或或磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理结束结束