磁介質(zhì)中的磁場磁場強度.ppt

12 3磁介質(zhì)中的磁場磁場強度 無磁介質(zhì)時 有磁介質(zhì)時 定義為磁場強度 表明 磁場強度矢量的環(huán)流和傳導電流I有關(guān) 而在形式上與磁介質(zhì)的磁性無關(guān) 其單位在國際單位制中是A m 磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理 磁場強度沿任意閉合路徑的線積分等于穿過該路徑的所有傳導電流的代數(shù)和 而與磁化電流無關(guān) 有磁介質(zhì)時的安培環(huán)路定理 磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理 實驗證明 對于各向同性的介質(zhì) 在磁介質(zhì)中任意一點磁化強度和磁場強度成正比 式中只與磁介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān) 稱為磁介質(zhì)的磁化率 是一個純數(shù) 如果磁介質(zhì)是均勻的 它是一個常量 如果磁介質(zhì)是不均勻的 它是空間位置的函數(shù) 磁場強度 相對磁導率 磁導率 值得注意 為研究介質(zhì)中的磁場提供方便而不是反映磁場性質(zhì)的基本物理量 才是反映磁場性質(zhì)的基本物理量 磁場強度 例12 2在均勻密繞的螺繞環(huán)內(nèi)充滿均勻的順磁介質(zhì) 已知螺繞環(huán)中的傳導電流為 單位長度內(nèi)匝數(shù) 環(huán)的橫截面半徑比環(huán)的平均半徑小得多 磁介質(zhì)的相對磁導率和磁導率分別為和 求環(huán)內(nèi)的磁場強度和磁感應(yīng)強度 解 在環(huán)內(nèi)任取一點 過該點作一和環(huán)同心 半徑為的圓形回路 式中為螺繞環(huán)上線圈的總匝數(shù) 由對稱性可知 在所取圓形回路上各點的磁感應(yīng)強度的大小相等 方向都沿切線 磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理 解 當環(huán)內(nèi)是真空時 當環(huán)內(nèi)充滿均勻介質(zhì)時 磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理 例12 2在均勻密繞的螺繞環(huán)內(nèi)充滿均勻的順磁介質(zhì) 已知螺繞環(huán)中的傳導電流為 單位長度內(nèi)匝數(shù) 環(huán)的橫截面半徑比環(huán)的平均半徑小得多 磁介質(zhì)的相對磁導率和磁導率分別為和 求環(huán)內(nèi)的磁場強度和磁感應(yīng)強度 例12 3如圖所示 一半徑為R1的無限長圓柱體 導體 0 中均勻地通有電流I 在它外面有半徑為R2的無限長同軸圓柱面 兩者之間充滿著磁導率為 的均勻磁介質(zhì) 在圓柱面上通有相反方向的電流I 試求 1 圓柱體外圓柱面內(nèi)一點的磁場 2 圓柱體內(nèi)一點磁場 3 圓柱面外一點的磁場 解 1 當兩個無限長的同軸圓柱體和圓柱面中有電流通過時 它們所激發(fā)的磁場是軸對稱分布的 而磁介質(zhì)亦呈軸對稱分布 因而不會改變場的這種對稱分布 設(shè)圓柱體外圓柱面內(nèi)一點到軸的垂直距離是r1 以r1為半徑作一圓 取此圓為積分回路 根據(jù)安培環(huán)路定理有 磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理 2 設(shè)在圓柱體內(nèi)一點到軸的垂直距離是r2 則以r2為半徑作一圓 根據(jù)安培環(huán)路定理有 式中是該環(huán)路所包圍的電流部分 由此得 磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理 由B H 得 3 在圓柱面外取一點 它到軸的垂直距離是r3 以r3為半徑作一圓 根據(jù)安培環(huán)路定理 考慮到環(huán)路中所包圍的電流的代數(shù)和為零 所以得 即 或 磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理 由B H 得 3 在圓柱面外取一點 它到軸的垂直距離是r3