第十一章磁场中的磁介质精选PPT.ppt

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1、第十一章磁场中的磁介质第1页，此课件共18页哦3.相对磁导率相对磁导率磁介质的磁导率磁介质的磁导率EB4.磁介质的分类：磁介质的分类：抗磁质抗磁质:铁磁质铁磁质:顺磁质顺磁质:如铁、钴、镍等如铁、钴、镍等第2页，此课件共18页哦磁磁 介介 质质分类分类宏观宏观微观微观顺磁质顺磁质:抗磁质抗磁质:磁化的微观机制磁化的微观机制第3页，此课件共18页哦二二.磁介质的磁化的微观机制磁介质的磁化的微观机制自旋运动自旋运动自旋磁矩自旋磁矩 轨道运动轨道运动轨道磁矩轨道磁矩电子电子等效圆形电流1.分子磁矩与分子电流分子磁矩与分子电流分子电流分子电流分子分子:分子磁矩分子磁矩电介质分子电介质分子:有固有电矩有

2、极分子无固有电矩无极分子磁介质分子磁介质分子:有固有磁矩顺磁质无固有磁矩抗磁质第4页，此课件共18页哦2.顺磁质的磁化顺磁质的磁化MB0pm受力矩作用受力矩作用但由于分子的热运动，但由于分子的热运动，B第5页，此课件共18页哦 3.抗磁质的磁化抗磁质的磁化第6页，此课件共18页哦与原磁场方向相反所以与原磁场方向相反所以由于附加磁矩由于附加磁矩方向与方向与 方向相同方向相同2)2)抗磁性抗磁性-产生附加磁距产生附加磁距1)1)顺磁性顺磁性-固有磁距转向固有磁距转向方向与方向与 方向相反方向相反结论：结论：第7页，此课件共18页哦磁磁 介介 质质分类分类宏观宏观微观微观顺磁质顺磁质:抗磁质抗磁质:

3、有固有磁矩无固有磁矩磁化的微观机制磁化的微观机制第8页，此课件共18页哦 三三、磁化强度磁化强度 磁化电流磁化电流1、磁化强度矢量、磁化强度矢量 2、磁化面电流、磁化面电流 Is在均匀外磁场中，各向同性均匀在均匀外磁场中，各向同性均匀的磁介质被磁化，沿着柱面流动未被抵消的分子电流。的磁介质被磁化，沿着柱面流动未被抵消的分子电流。.+.+IlB0分子电流分子电流传导电流传导电流M（也称为束缚面电流）（也称为束缚面电流）磁化面电流磁化面电流 磁化面电流密度磁化面电流密度 jS 在垂直于电流流动方向上单位长在垂直于电流流动方向上单位长度的分子面电流。度的分子面电流。第9页，此课件共18页哦设一长为设

4、一长为l，截面积为截面积为 S的的均匀介质，其表面分子均匀介质，其表面分子面电流为面电流为 IS，其线密度为其线密度为则：磁化电流的总磁矩大小为：则：磁化电流的总磁矩大小为：以充满均匀介质的螺旋管为例，以充满均匀介质的螺旋管为例，选如图回路，求环流选如图回路，求环流l3、磁化强度的环流、磁化强度的环流 磁化强度沿任一回路的环流，等于穿过此回路的磁化电流的代磁化强度沿任一回路的环流，等于穿过此回路的磁化电流的代数和。数和。IS与与L环绕方向成右旋者为正，反之为负。环绕方向成右旋者为正，反之为负。第10页，此课件共18页哦11-2有介质时的高斯定理和安培环路定理有介质时的高斯定理和安培环路定理一、

5、一、有有磁介质时的高斯定理磁介质时的高斯定理二、有二、有磁介质时的安培环路定理磁介质时的安培环路定理磁介质中：IIS第11页，此课件共18页哦定义磁场强度定义磁场强度 则有：则有：磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理 物理意义物理意义沿任一闭合路径磁场强度的环流等于该沿任一闭合路径磁场强度的环流等于该闭合路径所包围的传导电流的代数和。闭合路径所包围的传导电流的代数和。实验证明：实验证明：Xm磁化率磁化率第12页，此课件共18页哦磁化强度与磁化电流磁化强度与磁化电流有有磁介质时的安培环路定理磁介质时的安培环路定理磁化强度矢量磁化强度矢量 实验证明：实验证明：Xm磁化率磁化率第13页，此课

6、件共18页哦r+1m=而：而：有磁介质时，一般根据有磁介质时，一般根据自由电流自由电流的分布，先求的分布，先求 的的分布，而后再利用分布，而后再利用 与与 的关系求的关系求 的分布。的分布。第14页，此课件共18页哦 例例一无限长载流圆柱体，通有电流一无限长载流圆柱体，通有电流I，设电流设电流 I 均匀分布在整个横截面上。柱体的磁导率为均匀分布在整个横截面上。柱体的磁导率为，柱外为真空。柱外为真空。求：柱内外各区域的磁场强度和磁感应强度。求：柱内外各区域的磁场强度和磁感应强度。I0RRr HrR2IRO2IR0BrR2IRO在分界面上在分界面上H 连续连续,B 不连续。不连续。第16页，此课件共18页哦由安培环路定理由安培环路定理 例例11-2、在磁导率、在磁导率 的磁介质环上，的磁介质环上，均匀密绕线圈，均匀密绕线圈，n=100匝匝/米，绕组电流米，绕组电流I=2A。求与每匝相求与每匝相应的等效磁化电流应的等效磁化电流 Is。第17页，此课件共18页哦+例例：载流长直密绕螺线管内充有相对磁导率为载流长直密绕螺线管内充有相对磁导率为绕组的传导电流为绕组的传导电流为I，单位长度上的匝数为单位长度上的匝数为n求：求：（1）H，（，（2）B，（，（3）M，（，（4）每匝磁化面电流每匝磁化面电流adcb解：第18页，此课件共18页哦