磁介質(zhì)磁化、磁場(chǎng)強(qiáng)度

1、關(guān)于磁介質(zhì)的磁化、磁場(chǎng)強(qiáng)度第一張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月（2）磁化 原理： 微小電流環(huán) 磁偶極子 磁偶極距： 磁化強(qiáng)度矢量M等效圖3-10 分子磁偶極矩（右手螺旋關(guān)系）第二張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月磁偶極子的排列隨機(jī)排列； (b) 有序排列； (c) 排列好的電流環(huán)等效于沿物質(zhì)表面的電流束縛電流第三張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月磁化磁偶極子有序排列增強(qiáng)外加磁場(chǎng)B束縛電流束縛電流體密度和面密度第四張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月磁化和極化的區(qū)別磁化極化基本物理量磁偶極子（虛擬） 磁偶極矩 磁化強(qiáng)度 M電偶極子（真實(shí)） 電偶極矩 極化強(qiáng)度 P原

2、理過(guò)程磁偶極子有序排列增強(qiáng)外加磁場(chǎng)B束縛電流 JSb電偶極子有序排列減弱外加電場(chǎng)E束縛電荷 人為規(guī)定重點(diǎn)第五張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月磁化極化媒質(zhì)附加場(chǎng)合成場(chǎng)線性均勻各向同性重點(diǎn)第六張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月 媒質(zhì)的本構(gòu)方程(Constitutive Equations) （極化性質(zhì)） （電導(dǎo)性質(zhì)） （磁化性質(zhì)）第七張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3.3 恒定磁場(chǎng)的邊界條件兩種磁介質(zhì)的邊界法向連續(xù)，切向不連續(xù)邊界條件A1=A2第八張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、分界面方向（Js=0）物理意義：（1） 如2=0， 則1=0。 磁場(chǎng)垂直穿過(guò)兩

3、種磁介質(zhì)的分界面時(shí)， 磁場(chǎng)的方向不發(fā)生改變， 且數(shù)值相等； （2） 如果21， 且290， 則10。 磁場(chǎng)由鐵磁體物質(zhì)穿出進(jìn)入一個(gè)非磁性物質(zhì)的區(qū)域時(shí)， 磁場(chǎng)幾乎垂直于鐵磁體物質(zhì)的表面， 這與電場(chǎng)垂直于理想導(dǎo)體的表面類(lèi)似。 第九張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月【例3-6】 設(shè)x0的半空間的磁導(dǎo)率為0， 現(xiàn)有一無(wú)限長(zhǎng)直電流I沿z軸正向流動(dòng)， 且處在兩種媒質(zhì)的分界面上， 如圖3-13所示。 求兩種媒質(zhì)中的磁通密度。 第十張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月H1+H2=I 在兩種媒質(zhì)的交界面上磁通密度的法向分量連續(xù)， B1=B2=B再利用媒質(zhì)的本構(gòu)方程： 綜合上述分析, 可以求得兩種媒

4、質(zhì)中的磁通密度為 解第十一張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月由于導(dǎo)磁媒質(zhì)是均勻的，所以媒質(zhì)內(nèi)部無(wú)磁化電流。在兩種媒質(zhì)的分界面上，由于磁場(chǎng)與界面垂直，故也沒(méi)有磁化電流。但在電流與媒質(zhì)相接觸的媒質(zhì)分界面上，存在磁化電流Ib?，F(xiàn)以z軸為中心軸，根據(jù)安培定律：即 2B=0(I+Ib)將前面算出的磁通密度表達(dá)式代入可得磁化電流為第十二張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月3.4 自感和互感1、自感（單個(gè)電流回路）磁鏈（全磁通）：如果一個(gè)回路是由一根導(dǎo)線密繞成N匝， 則穿過(guò)這個(gè)回路的總磁通等于各匝磁通之和（線性媒質(zhì)）正比正比第十三張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月自感(Self Ind

5、uctance)：穿過(guò)回路的磁鏈?zhǔn)怯苫芈繁旧淼碾娏鱅產(chǎn)生，則磁鏈與電流I的比值（回路的形狀、 尺寸、 匝數(shù)及媒質(zhì)的磁導(dǎo)率） 第十四張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月自感(Self Inductance)：穿過(guò)回路的磁鏈?zhǔn)怯苫芈繁旧淼碾娏鱅產(chǎn)生，則磁鏈與電流I的比值2、互感（兩個(gè)電流回路）互感(Mutual Inductance)：如果回路C1中電流I1所產(chǎn)生的磁場(chǎng)與回路C2相交鏈的磁鏈為12， 則比值（回路的形狀、 尺寸、 匝數(shù)及媒質(zhì)的磁導(dǎo)率） （符號(hào)判斷：1對(duì)2的磁鏈 和2自身磁鏈方向，如 相同，+；如相反，-） 第十五張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月【例3-7】 求如圖3

6、-14所示雙線傳輸線單位長(zhǎng)度的自感， 導(dǎo)線半徑為a， 導(dǎo)線間距離Da。 圖3 - 14 雙導(dǎo)線自感的計(jì)算 第十六張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月【例3-8】 有一長(zhǎng)方形閉合回路與雙線傳輸線同在一平面內(nèi)， 如圖3-15所示， 回路兩長(zhǎng)邊與傳輸線平行， 求傳輸線與回路之間的互感。 第十七張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月恒定磁場(chǎng)的邊值問(wèn)題1、唯一性定理（矢量泊松 方程）同靜電場(chǎng)的泊松方程比較：（標(biāo)量泊松 方程）第十八張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2、直角坐標(biāo)系（A=axAx+ayAy+azAz）（矢量 標(biāo)量）第十九張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月【例3-5】

7、 沿z軸方向和+y方向?yàn)闊o(wú)限長(zhǎng)的鐵磁體槽， 其內(nèi)有一很長(zhǎng)的z軸方向電流I， 如圖3-8所示。 如果鐵磁體的磁導(dǎo)率。 試寫(xiě)出槽內(nèi)磁矢位A應(yīng)滿(mǎn)足的微分方程及邊界條件。 第二十張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月解題過(guò)程：作圖分析，判斷有源和無(wú)源區(qū)域?qū)懗龃攀肝籄表達(dá)式，寫(xiě)出其微分方程根據(jù)分析，寫(xiě)出磁場(chǎng)強(qiáng)度的邊界條件根據(jù)磁矢位和磁場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系寫(xiě)出A的邊界條件第二十一張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月1、課本P72的習(xí)題3.12， P73的3.15作業(yè)-練習(xí)本第二十二張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月4.16 如圖，一無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線I1與一半徑為R的圓電流I2處于同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線與圓電流相距為d，且Rd，求作用在圓電流上的磁場(chǎng)力。解：0 xydRI1I2dFxdFyddFI2dl方向垂直紙面向外第二十三張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月F=Fx沿x軸負(fù)方向0 xydRI1I2dFxdFyddFI2dl第二十四張，PPT共二十七頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月解 設(shè)長(zhǎng)直導(dǎo)線通電流 4.17 在磁導(dǎo)率為 的均勻無(wú)限大的磁介質(zhì)中, 一無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線與一寬長(zhǎng)分別為 和 的矩形線圈共面,直導(dǎo)線與矩形線圈的