2021-2022学年高二物理竞赛课件：磁介质中安培环路定理.pptx

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1、磁介质中安培环路定理磁介质中安培环路定理+ADBC传导电流传导电流分布电流分布电流 磁介质中安培环路定理磁介质中安培环路定理磁场强度磁场强度 磁介质磁介质中的中的安培环路安培环路定理定理 磁场强度沿任何闭合回路的线积分，等于该磁场强度沿任何闭合回路的线积分，等于该回路所包围的回路所包围的传导电流传导电流的的代数和代数和。各向同性各向同性磁介质磁介质（磁化率）（磁化率）相对相对磁导率磁导率磁磁 导导 率率 各向同性磁介质各向同性磁介质顺磁质顺磁质（非常数）（非常数）抗磁质抗磁质铁磁质铁磁质 线性线性磁介质磁介质（1）表明，稳恒磁场中表明，稳恒磁场中 的的环流环流只和穿过只和穿过 环路的传导电流有

2、关。但环路上各点的磁场强度环路的传导电流有关。但环路上各点的磁场强度 由载流系统中的由载流系统中的全部传导电流全部传导电流和和磁化电流磁化电流共同决定。共同决定。（3）（2）采用介质中安培环路定理求场）采用介质中安培环路定理求场,应满足两个条件：应满足两个条件：I.各向同性均匀磁介质；各向同性均匀磁介质；II.传导电流对称分布；传导电流对称分布；讨讨 论论I 例例1 有两个半径分别为有两个半径分别为 和和 的的“无限长无限长”同轴圆筒形导体，在它们之间充以相对磁导率为同轴圆筒形导体，在它们之间充以相对磁导率为 的磁介质的磁介质.当两圆筒通有相反方向的电流当两圆筒通有相反方向的电流 时，试时，试

3、 求求（1）磁介质中任意点）磁介质中任意点 P 的磁感应强度的的磁感应强度的 大小大小;（2）圆柱体外面一点）圆柱体外面一点 Q 的的 磁感强度磁感强度.解解 对称性分析对称性分析III例例2 一根长直同轴电缆，内、外导体之间充满磁介质一根长直同轴电缆，内、外导体之间充满磁介质（如图），磁介质的相对磁导率为（如图），磁介质的相对磁导率为r，导体的磁化可以忽，导体的磁化可以忽略不计，沿轴向有稳恒电流略不计，沿轴向有稳恒电流 通过电缆，内、外导体上电通过电缆，内、外导体上电流的方向相反。求：流的方向相反。求：解解（1）取与电缆轴同心的圆取与电缆轴同心的圆为积分路径，根据磁介质中的为积分路径，根据磁

4、介质中的安培环路定理，有安培环路定理，有（1）空间各区域内的磁场强度，空间各区域内的磁场强度，并画出并画出H-r曲线；曲线；（2）空间各区域内的磁感强度空间各区域内的磁感强度和磁化强度，并画出和磁化强度，并画出B-r曲线。曲线。得得对于对于R2rR3，有，有得得忽略导体的磁化，有：忽略导体的磁化，有：M1=0 对于对于R1rR2，有，有对于对于rR1得得（2）由）由 IS=M2r，磁介质内、外表面磁化电流的，磁介质内、外表面磁化电流的大小为大小为与与对抗磁质对抗磁质(r1)，在磁介质内表面，在磁介质内表面(r=R1)，磁化电流与内磁化电流与内导体传导电流方向相反；在磁介质外表面导体传导电流方向相反；在磁介质外表面(r=R2)，磁化磁化电流与外导体传导电流方向相反。顺磁质的情况与抗磁质电流与外导体传导电流方向相反。顺磁质的情况与抗磁质相反。相反。同样忽略导体的磁化，有同样忽略导体的磁化，有M3=0 得得对于对于R3r，有，有得得 H4=0，M4=0，B4=0磁化特性曲线磁化特性曲线OBHPCPQ.OF.HCBm.BrHm.初始磁初始磁化曲线化曲线Br剩剩 磁磁.HmBm.饱和磁感应强度饱和磁感应强度矫顽力矫顽力HC磁滞回线磁滞回线OMNPO