磁介質(zhì)-習(xí)題課

溫州大學(xué)物理與電子信息工程學(xué)院磁介質(zhì)及其磁化的微觀機(jī)制磁化強(qiáng)度及其磁化電流§2磁介質(zhì)

內(nèi)容提要磁介質(zhì)安培環(huán)路定理電磁場(chǎng)能量和密度磁場(chǎng)強(qiáng)度H是一個(gè)輔助矢量,單位為A/m問題

已知I0——可能求H，但因?yàn)镸未知——依舊無法求B需要描繪磁介質(zhì)磁化性質(zhì)的物理量，并補(bǔ)充H和B的關(guān)系磁場(chǎng)強(qiáng)度H沿任意閉合環(huán)路的線積分(投影方向)總等于穿過以閉合環(huán)路為周界的任意曲面的傳導(dǎo)電流強(qiáng)度的代數(shù)和3.磁介質(zhì)環(huán)路定理的應(yīng)用溫州大學(xué)物理與電子信息工程學(xué)院磁介質(zhì)安培環(huán)路定理溫州大學(xué)物理與電子信息工程學(xué)院磁介質(zhì)安培環(huán)路定理磁介質(zhì)情況:

對(duì)于各向同性線性磁介質(zhì)，H、M、B的關(guān)系為

從磁荷觀點(diǎn)引入磁化率相對(duì)磁導(dǎo)率已知磁場(chǎng)強(qiáng)度和相對(duì)磁導(dǎo)率，可求磁感應(yīng)強(qiáng)度。電介質(zhì)情況:對(duì)于各向同性線性電介質(zhì)，E、P、D的關(guān)系為

相對(duì)介電常數(shù):溫州大學(xué)物理與電子信息工程學(xué)院磁介質(zhì)安培環(huán)路定理例題2:一個(gè)無窮長(zhǎng)圓柱形直導(dǎo)線外包一層相對(duì)磁導(dǎo)率為的圓筒形磁介質(zhì)，導(dǎo)線半徑為R1,磁介質(zhì)的外半徑為R2，如板書圖所示，導(dǎo)線有電流I在截面上均勻分布。(1)求介質(zhì)內(nèi)外的磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度分布(2)求介質(zhì)內(nèi)外表面的面磁化電流密度思考1:

分析題意，用到什么規(guī)律？思考2:

磁場(chǎng)具有什么對(duì)稱性？答:

軸對(duì)稱性，求解如板書所示。當(dāng)環(huán)內(nèi)是真空時(shí)當(dāng)環(huán)內(nèi)充滿均勻介質(zhì)時(shí)溫州大學(xué)物理與電子信息工程學(xué)院磁介質(zhì)安培環(huán)路定理溫州大學(xué)物理與電子信息工程學(xué)院4.磁介質(zhì)分類順磁質(zhì):抗磁質(zhì):順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)磁性都比較弱，磁化率都是與磁場(chǎng)強(qiáng)度無關(guān)，鐵磁質(zhì)磁性強(qiáng)，其磁化率與磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁化歷史有關(guān)。（鋁、鉻、錳等）（銅、鉍、氫等）鐵磁質(zhì):（鐵、鈷、鎳等）磁介質(zhì)安培環(huán)路定理鐵磁質(zhì)的磁化機(jī)理無外磁場(chǎng)有外磁場(chǎng)磁疇的大小、形狀不一，大致說來，每個(gè)磁疇約含1015個(gè)原子。每個(gè)磁疇都有很強(qiáng)的磁矩，由電子自旋磁矩自發(fā)取向一致產(chǎn)生，與電子的軌道運(yùn)動(dòng)無關(guān)磁疇:鐵磁質(zhì)內(nèi)存在許多自發(fā)磁化的小區(qū)域居里點(diǎn):

鐵磁物質(zhì)轉(zhuǎn)化為順磁質(zhì)轉(zhuǎn)換溫度點(diǎn)。鐵的居里點(diǎn)是1043K。溫州大學(xué)物理與電子信息工程學(xué)院磁介質(zhì)安培環(huán)路定理矯頑力由于磁滯，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度減小到零（即）時(shí)，磁感強(qiáng)度，而是仍有一定的數(shù)值，叫做剩余磁感強(qiáng)度(剩磁).當(dāng)外磁場(chǎng)由逐漸減小時(shí)，磁感強(qiáng)度B并不沿起始曲線OP減小，而是沿PQ比較緩慢的減小，這種B的變化落后于H的變化的現(xiàn)象，叫做磁滯現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱磁滯.O磁滯回線溫州大學(xué)物理與電子信息工程學(xué)院鐵磁質(zhì)的磁滯回線磁介質(zhì)安培環(huán)路定理極化與磁化電介質(zhì)總分子電矩極化極化強(qiáng)度極化電荷退極化場(chǎng)介質(zhì)中的總電場(chǎng)電介質(zhì)的極化磁介質(zhì)總分子磁矩磁化磁化強(qiáng)度磁化電流退磁化場(chǎng)介質(zhì)中的總磁場(chǎng)磁介質(zhì)的磁化總電場(chǎng)的高斯定理總磁場(chǎng)的環(huán)路定理溫州大學(xué)物理與電子信息工程學(xué)院四.電磁場(chǎng)能量和密度1.電場(chǎng)能量和密度問題2:電容器的電能如何表達(dá)？答:表達(dá)式為各向同性的線性電介質(zhì)一般情況：溫州大學(xué)物理與電子信息工程學(xué)院電磁場(chǎng)能量和密度2.磁場(chǎng)能量和密度問題3:電感儲(chǔ)能公式如何？計(jì)算長(zhǎng)直螺線管的磁場(chǎng)能關(guān)鍵公式:靜磁場(chǎng)的能量密度:各向同