第6章_磁介質(zhì)

1、l 分子固有磁矩分子固有磁矩rmIe分子中電子軌道磁矩和分子中電子軌道磁矩和自旋磁矩的總和自旋磁矩的總和1 分子電流觀點(diǎn)分子電流觀點(diǎn)一、磁介質(zhì)的磁化一、磁介質(zhì)的磁化分子固有磁矩等效為分子電流分子固有磁矩等效為分子電流m分子分子電流分子電流介質(zhì)中磁場(chǎng)由傳導(dǎo)和磁化電流共同產(chǎn)生介質(zhì)中磁場(chǎng)由傳導(dǎo)和磁化電流共同產(chǎn)生,M,IB二、磁化的描繪二、磁化的描繪mMV 分 子1. 磁化強(qiáng)度矢量：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)分子磁矩的矢量和磁化強(qiáng)度矢量：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)分子磁矩的矢量和2. 磁化電流磁化電流 是大量分子電流疊加形成的在宏觀范圍內(nèi)流動(dòng)的是大量分子電流疊加形成的在宏觀范圍內(nèi)流動(dòng)的電流，是電流，是大量分子電流統(tǒng)計(jì)平均的宏觀效果大

2、量分子電流統(tǒng)計(jì)平均的宏觀效果0BBB3. 附加磁感應(yīng)強(qiáng)度附加磁感應(yīng)強(qiáng)度與與 的關(guān)系的關(guān)系M ILq 取介質(zhì)中任一以取介質(zhì)中任一以L 為周界的曲面為周界的曲面S1“1”與與S 面不相交；面不相交；“2”與與S 面相交兩次，被面相交兩次，被S 面切割；面切割；“3”與與S 面相交一次，面相交一次， 被被L 穿過(guò)；穿過(guò)；v 只有電流只有電流“3”對(duì)對(duì)“穿過(guò)穿過(guò)S 面的電流面的電流”有貢獻(xiàn)有貢獻(xiàn)23S 簡(jiǎn)化模型：簡(jiǎn)化模型：設(shè)分子數(shù)密度設(shè)分子數(shù)密度 nmIS n分子平均分子磁矩平均分子磁矩磁化強(qiáng)度磁化強(qiáng)度MnIS nL123S q 在在 L 上取上取dl ， 以以dl 為軸線為軸線作圓柱體，作圓柱體，

3、且底面且底面S 為平均分為平均分子電流面積子電流面積, 其法線其法線 與與 的夾的夾角角 。nld圓柱中的分子數(shù)：圓柱中的分子數(shù)：cosdlSn 穿過(guò)穿過(guò)dl 的分子電流和：的分子電流和：cos dnI S llSnIddnml分子dMl故故()( )dLLMlI內(nèi)d lnS與與 的關(guān)系的關(guān)系M I設(shè)面電流密度設(shè)面電流密度 ，跨表面取環(huán)路，跨表面取環(huán)路Li上下兩邊緊貼且平行于表面，上下兩邊緊貼且平行于表面，且垂直于磁化電流且垂直于磁化電流其余兩邊很短且垂直于表面其余兩邊很短且垂直于表面( )dLtMlMl只在介質(zhì)內(nèi)只在介質(zhì)內(nèi) ，0M 所以有所以有IiltMi或或iMn 與與 的關(guān)系的關(guān)系M i

4、tM nilL 內(nèi)內(nèi)外外M 三 有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理 磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度在有磁介質(zhì)存在的磁場(chǎng)中，安培環(huán)路定理仍成立，在有磁介質(zhì)存在的磁場(chǎng)中，安培環(huán)路定理仍成立，但要同時(shí)考慮傳導(dǎo)電流和磁化電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)但要同時(shí)考慮傳導(dǎo)電流和磁化電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)總磁場(chǎng)總磁場(chǎng)磁化電流磁化電流傳導(dǎo)電流傳導(dǎo)電流上式中由于磁化電流一般是未知的，用其求解磁場(chǎng)上式中由于磁化電流一般是未知的，用其求解磁場(chǎng)問(wèn)題很困難，為便于求解，引入磁場(chǎng)強(qiáng)度，使右端問(wèn)題很困難，為便于求解，引入磁場(chǎng)強(qiáng)度，使右端只包含傳導(dǎo)電流只包含傳導(dǎo)電流0LLB dlII內(nèi)010BHdLL HlImM =H01mBH0Bm1+相對(duì)磁導(dǎo)率相

5、對(duì)磁導(dǎo)率磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度0LLB dlII 內(nèi)有磁介質(zhì)時(shí)的有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理安培環(huán)路定理LLM dlI 內(nèi)0LLBMdlI 內(nèi)MmH磁化率磁化率I0HBM0LH dlI0BHHMm 1mLM dlIiMn ,I i 有磁介質(zhì)存在時(shí)的安培環(huán)路定理的應(yīng)用：有磁介質(zhì)存在時(shí)的安培環(huán)路定理的應(yīng)用： 例例1 一無(wú)限長(zhǎng)直螺線管，單位長(zhǎng)度上的匝數(shù)為一無(wú)限長(zhǎng)直螺線管，單位長(zhǎng)度上的匝數(shù)為n，螺線，螺線管內(nèi)充滿相對(duì)磁導(dǎo)率為管內(nèi)充滿相對(duì)磁導(dǎo)率為 的均勻介質(zhì)。導(dǎo)線內(nèi)通電流的均勻介質(zhì)。導(dǎo)線內(nèi)通電流I，求管內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁介質(zhì)表面的束縛電流密度。求管內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁介質(zhì)表面的束縛電流密度。解解HcabdlPLH dl

6、abH dl00H外LH dlabH dlnlIHnI內(nèi)0BH0nIBtiM 1tH1inI (1) 磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度；磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度；(2) 介質(zhì)內(nèi)表面上的束縛電流。介質(zhì)內(nèi)表面上的束縛電流。一無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線，其外部包圍一層磁介質(zhì)，一無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線，其外部包圍一層磁介質(zhì)，相對(duì)磁導(dǎo)率相對(duì)磁導(dǎo)率 1例例2求求2R1RI解解 (1)根據(jù)磁介質(zhì)的安培環(huán)路定理根據(jù)磁介質(zhì)的安培環(huán)路定理rIrHlHL2drIH2H002IBHr (2)計(jì)算介質(zhì)內(nèi)表面上的束縛電流計(jì)算介質(zhì)內(nèi)表面上的束縛電流)(2d0IrBlBLrIB2/ )(02IBr 0()/22IIrr ()II(1)I

7、2R1RIrH例例3 一充滿均勻磁介質(zhì)的密繞細(xì)螺繞環(huán)，一充滿均勻磁介質(zhì)的密繞細(xì)螺繞環(huán)， 3401025 10nI匝/米安特 密/安求：磁介質(zhì)內(nèi)的求：磁介質(zhì)內(nèi)的MBH,解：解：475 103984 10取回路如圖，設(shè)總匝數(shù)為取回路如圖，設(shè)總匝數(shù)為NrHlHL2dNI2NIHrR1R2OrrRR21細(xì)螺繞環(huán)細(xì)螺繞環(huán) nIHnI00BHnI(1)(1)MHnIiM 表表代入數(shù)據(jù)代入數(shù)據(jù)A/m1094. 75M57.94 10 A/mi R1R2OrR1R2Or討論：討論：設(shè)想把這些磁化面電流也分成每米設(shè)想把這些磁化面電流也分成每米103匝，相當(dāng)于分到每匝有多少？匝，相當(dāng)于分到每匝有多少？537.94

8、10/794(A)10in2(A)充滿鐵磁質(zhì)后充滿鐵磁質(zhì)后57.94 10 A/mi BBBBBBB或或00例例4介質(zhì)中閉合回路介質(zhì)中閉合回路L所套連的磁化電流為：所套連的磁化電流為：證：證：LIMld mLHld0 00II則則若若，L任取任取 且可無(wú)限縮小且可無(wú)限縮小故故 I0 = 0 處處 I = 0 LMld磁磁介介質(zhì)質(zhì)無(wú)傳導(dǎo)電流處也無(wú)磁化電流無(wú)傳導(dǎo)電流處也無(wú)磁化電流證明在各向同性均勻磁介質(zhì)內(nèi)證明在各向同性均勻磁介質(zhì)內(nèi)mLHld0 mI習(xí)習(xí) 題：題： P388 6-1-3, 6-1-6，6-1-7一、磁介質(zhì)的分類一、磁介質(zhì)的分類順磁質(zhì)：順磁質(zhì)：抗磁質(zhì)抗磁質(zhì)：1減弱原場(chǎng)減弱原場(chǎng)0BB 1

9、增強(qiáng)原場(chǎng)增強(qiáng)原場(chǎng)0BB 弱磁性物質(zhì)弱磁性物質(zhì)(惰性氣體、惰性氣體、Li+ 、F- 、食鹽、水等、食鹽、水等)(過(guò)渡族元素、稀土元素、錒族元素等過(guò)渡族元素、稀土元素、錒族元素等)1鐵磁質(zhì)鐵磁質(zhì))1010(421（通常不是常數(shù)）（通常不是常數(shù)）具有顯著的增強(qiáng)原磁場(chǎng)的性質(zhì)具有顯著的增強(qiáng)原磁場(chǎng)的性質(zhì)強(qiáng)磁性物質(zhì)強(qiáng)磁性物質(zhì)(鐵、鈷、鎳及其合金等鐵、鈷、鎳及其合金等)3 介質(zhì)的磁化規(guī)律和機(jī)理介質(zhì)的磁化規(guī)律和機(jī)理順磁質(zhì)：順磁質(zhì)：無(wú)外場(chǎng)作用時(shí)，由于熱運(yùn)動(dòng)，對(duì)外也不無(wú)外場(chǎng)作用時(shí)，由于熱運(yùn)動(dòng)，對(duì)外也不顯磁性顯磁性分子固有磁矩不為零分子固有磁矩不為零分子固有磁矩分子固有磁矩 所有電子磁矩的總和所有電子磁矩的總和二、順

10、磁質(zhì)和抗磁質(zhì)二、順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)抗磁質(zhì)：抗磁質(zhì)：無(wú)外場(chǎng)作用時(shí)，對(duì)外不顯磁性無(wú)外場(chǎng)作用時(shí)，對(duì)外不顯磁性分子固有磁矩為零分子固有磁矩為零( (分子中的電子自旋和繞核運(yùn)動(dòng)分子中的電子自旋和繞核運(yùn)動(dòng) 形成的電子磁矩的矢量和形成的電子磁矩的矢量和) )無(wú)外場(chǎng)無(wú)外場(chǎng), ,磁矩隨機(jī)取向磁矩隨機(jī)取向, ,相互抵消相互抵消. ., ,順磁質(zhì)的順磁質(zhì)的同向同向. .抗磁質(zhì)的電子磁矩矢量和近乎零抗磁質(zhì)的電子磁矩矢量和近乎零. .(順磁質(zhì)亦有此效應(yīng),其影響相對(duì)較小).施加施加 , ,引起感應(yīng)分子電流引起感應(yīng)分子電流( (無(wú)阻無(wú)阻), ),所形成的所形成的 與與 反向反向. .邁斯納效應(yīng)邁斯納效應(yīng)NNS降溫降溫加場(chǎng)加場(chǎng)S

11、注：注：S表示超導(dǎo)態(tài)表示超導(dǎo)態(tài)N表示正常態(tài)表示正常態(tài) 邁斯納效應(yīng)又叫邁斯納效應(yīng)又叫完全抗磁性完全抗磁性，1933年邁斯納發(fā)現(xiàn)年邁斯納發(fā)現(xiàn) 超導(dǎo)體一旦進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)，體內(nèi)的磁通量將全部超導(dǎo)體一旦進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)，體內(nèi)的磁通量將全部被排出體外，磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為零被排出體外，磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為零1 磁化曲線與磁滯回線磁化曲線與磁滯回線B HOB-H -H順、抗磁質(zhì)順、抗磁質(zhì)三三 鐵磁質(zhì)鐵磁質(zhì)B HOB-H -H鐵磁質(zhì)鐵磁質(zhì)2. 磁滯損耗與磁滯回線的面積成正比磁滯損耗與磁滯回線的面積成正比 設(shè)磁化過(guò)程中，鐵磁質(zhì)自設(shè)磁化過(guò)程中，鐵磁質(zhì)自P 狀狀態(tài)沿磁滯回線進(jìn)行至態(tài)沿磁滯回線進(jìn)行至P 狀態(tài)時(shí)狀態(tài)時(shí)由由NSB得得BNS

12、ddtdd產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電源附加作功電源附加作功BNSItIAddd00 N, S, 保持不變，保持不變， 勵(lì)磁電流變化勵(lì)磁電流變化0BH BH 磁滯損耗磁滯損耗PP2. 磁滯損耗與磁滯回線的面積成正比磁滯損耗與磁滯回線的面積成正比0BH BH 磁滯損耗磁滯損耗PP電源附加作功電源附加作功BNSItIAddd000ddNAIlS Bl單位體積鐵芯引起電源附加作功單位體積鐵芯引起電源附加作功0ddAH B所以所以dAH B（磁滯回線） V 鐵芯體積鐵芯體積0dI nV BdVH B矯頑力小,易充 退磁.如純鐵 硅鋼等.繼電器等的鐵芯.矯頑力大,剩磁也大.器等的永久磁鐵.如碳鋼 鋇鐵

13、氧體等.剩磁值接近飽和值.兩剩磁態(tài)可控翻轉(zhuǎn),用于計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存元件.粉在磁疇邊界上聚集粉在磁疇邊界上聚集. .(由電子自旋磁矩引起)膜的迷宮式磁疇膜的迷宮式磁疇. . 各磁各磁疇磁化疇磁化方向混方向混亂，整亂，整體不顯體不顯磁性磁性. . 磁疇的自發(fā)磁化磁疇的自發(fā)磁化方向與外場(chǎng)方向相方向與外場(chǎng)方向相同或相近的磁疇體同或相近的磁疇體積擴(kuò)大積擴(kuò)大, ,反之縮小反之縮小. .磁疇壁發(fā)生運(yùn)動(dòng)磁疇壁發(fā)生運(yùn)動(dòng). . 磁疇的磁疇的自發(fā)磁自發(fā)磁化方向化方向轉(zhuǎn)向外轉(zhuǎn)向外場(chǎng)方向場(chǎng)方向. . 全部全部磁疇方磁疇方向均轉(zhuǎn)向均轉(zhuǎn)向外場(chǎng)向外場(chǎng)方向方向. .鐵磁質(zhì)的居里點(diǎn)鐵磁質(zhì)被加熱達(dá)到某一臨界溫度鐵磁質(zhì)被加熱達(dá)到某一臨界溫度

14、 時(shí)時(shí), ,便會(huì)失去自己的特性而成為順磁質(zhì)便會(huì)失去自己的特性而成為順磁質(zhì). .這一臨這一臨鐵磁質(zhì)基本特點(diǎn)鐵磁質(zhì)基本特點(diǎn) 2 2、非線性、非線性3 3、磁滯效應(yīng)、磁滯效應(yīng)4 4、居里溫度、居里溫度5 5、有飽和狀態(tài)、有飽和狀態(tài)1 1、高、高 值值習(xí)習(xí) 題：題： P418 6-3-2， 6-3-4， 6-3-91. 法向分量的連續(xù)性法向分量的連續(xù)性B 介質(zhì)介質(zhì)2介質(zhì)介質(zhì)1界面界面nS2B 1B ddddBSBSBSBS 下底面上底面?zhèn)让?SBn 2SBn 021d0BSBBn S = 210BBn= 2n1nBB一、兩種磁介質(zhì)分界面上的邊界條件一、兩種磁介質(zhì)分界面上的邊界條件4 邊界條件邊界條件

15、磁路定理磁路定理d0SBS 界面界面介質(zhì)介質(zhì)1介質(zhì)介質(zhì)2lBADC2H1H沿閉合回路的線積分為沿閉合回路的線積分為EdddddBCDAABCDHl =HlHlHlHl2. 切向分量的連續(xù)性切向分量的連續(xù)性2tHl1tHl0H1t2td0Hl = HHl =1t2t0HH210nHHd0LHl 2n1nBB1122coscosBB2t1tHH1122sinsinHH121212tantanHHBB1011BH 2022BH 1212tantan1122tantan或或二、磁感應(yīng)線在界面上的折射二、磁感應(yīng)線在界面上的折射界面界面介質(zhì)介質(zhì)1介質(zhì)介質(zhì)22n1212B 1B 1.磁感應(yīng)線磁感應(yīng)線在界面上

16、的折射在界面上的折射1122tantan2. 對(duì)變壓器鐵芯與空氣界面：對(duì)變壓器鐵芯與空氣界面：1121鐵芯鐵芯空氣空氣1tan10tan22102鐵芯內(nèi)鐵芯內(nèi)B1很大很大鐵芯外鐵芯外B2很小很小漏磁很少漏磁很少1B2B界面界面三、磁路定理三、磁路定理理想的理想的閉合磁路閉合磁路閉合磁路閉合磁路串聯(lián)串聯(lián)磁路磁路abc并聯(lián)并聯(lián)磁路磁路磁路定律磁路定律 (magnetic circuit law) 單回路單回路磁路磁路iiiiIRIRRINImR單回路單回路電路電路磁路定律磁路定律0LNIH dliiiilISi iiH l0i iiiBl 0i iiiilS 00iiiilNIS 電路定律電路定律

17、電路電路磁路磁路0NIm磁通勢(shì)磁通勢(shì)電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)B磁通量磁通量I電流電流0i 磁磁導(dǎo)率導(dǎo)率i電導(dǎo)率電導(dǎo)率0imiiilRS 磁阻磁阻iiiilRS電阻電阻0ii iBiilH lS 磁勢(shì)降落磁勢(shì)降落iIR電勢(shì)降落電勢(shì)降落(安匝安匝)(亨亨-1)iiiilIS00iiiilNIS mBmiiR iRI閉合磁路磁通勢(shì)等于各段磁路上磁勢(shì)降落之和閉合磁路磁通勢(shì)等于各段磁路上磁勢(shì)降落之和Rm2Rm1m2lH dl12mmRR串聯(lián)總磁阻等于參與串聯(lián)的各磁阻之和串聯(lián)總磁阻等于參與串聯(lián)的各磁阻之和 1212LLHdlHdl1201102211LLdldlSS NImR m磁路串聯(lián)磁路串聯(lián)11 mmNIRR22

18、 mmNIRR21磁路并聯(lián)磁路并聯(lián)Rm2Rm11m2Rm mmNIRR12111mmmRRR并聯(lián)時(shí)總磁阻的倒數(shù)等于各磁阻的倒數(shù)之和并聯(lián)時(shí)總磁阻的倒數(shù)等于各磁阻的倒數(shù)之和 磁屏蔽磁屏蔽用鐵磁材料做成的用鐵磁材料做成的閉合空腔閉合空腔，由于空腔的磁導(dǎo)率比外界由于空腔的磁導(dǎo)率比外界大得多，絕大部分磁感線從空腔壁內(nèi)通過(guò)，而不會(huì)有外大得多，絕大部分磁感線從空腔壁內(nèi)通過(guò)，而不會(huì)有外磁場(chǎng)進(jìn)入腔內(nèi)，達(dá)到磁屏蔽的目的磁場(chǎng)進(jìn)入腔內(nèi)，達(dá)到磁屏蔽的目的BB例例1、一常用磁鐵如圖所示，、一常用磁鐵如圖所示，用來(lái)產(chǎn)生較強(qiáng)磁場(chǎng)。用來(lái)產(chǎn)生較強(qiáng)磁場(chǎng)。磁極截面積磁極截面積: :S1=0.01m2長(zhǎng)：長(zhǎng)：l1=0.6m,軛鐵截面積

19、軛鐵截面積: :S2=0.02m2長(zhǎng)：長(zhǎng)：l2=1.4m 1=6000, 2=700, N=5000, I0=4A,求：求：l3=0.05m和和l3=0.01m時(shí)的最大時(shí)的最大H2l3l2N2N1S2S 電磁鐵電磁鐵 21l21l當(dāng)當(dāng)l3=0.05m)(109.305.002.070001.04.160006.0460005mAH當(dāng)當(dāng)l3=0.01m61.6 10 ()AHm解：解：103202210110SlSlSlNIB氣隙中氣隙中10HSB則則32212110lSSllNIHI例例2、鐵心橫截面鐵心橫截面S=310-3m2，線圈總匝數(shù)線圈總匝數(shù)N=300，鐵心長(zhǎng)度為，鐵心長(zhǎng)度為1 1米，

20、鐵芯的相對(duì)磁導(dǎo)率米，鐵芯的相對(duì)磁導(dǎo)率 N/A2,欲在鐵心中激發(fā)欲在鐵心中激發(fā)310-3Wb的磁通，線圈應(yīng)通多大電流？的磁通，線圈應(yīng)通多大電流？ 260001mlRS353 1010300mBmR ANIm1300300解：磁路的總磁阻為解：磁路的總磁阻為 磁路的磁動(dòng)勢(shì)磁路的磁動(dòng)勢(shì) 線圈應(yīng)通的電流線圈應(yīng)通的電流 安匝安匝 7312600 4103 10 5110 H習(xí)習(xí) 題：題： P428 6-4-3, 6-4-5, 6-4-7, 6-4-126 磁場(chǎng)能量和能量密度磁場(chǎng)能量和能量密度0BnI IB200NnlLnISn VII nIB22201122mWLIn VI 220222012Bn Vn

21、 202BV mVw2200222mmWHBBHV wn12mwBH 21BBB21HHH 兩個(gè)線圈的電流為兩個(gè)線圈的電流為 12,II)(d21VMVHBW)(2122210d221VrVHHHH 矢量疊加原理矢量疊加原理總磁能總磁能互感磁能互感磁能 )(2121d21VVHHBB 01212()1d2rVHHHHV 220102012()()()1122VVVH dVH dVHH dV自感磁能自感磁能自感磁能自感磁能【討論討論】： 只與終態(tài)有關(guān)，與建立電流的先后順序無(wú)關(guān)；只與終態(tài)有關(guān)，與建立電流的先后順序無(wú)關(guān)；mW前兩項(xiàng)對(duì)應(yīng)自感磁能，第三項(xiàng)對(duì)應(yīng)互感磁能，前兩項(xiàng)對(duì)應(yīng)自感磁能，第三項(xiàng)對(duì)應(yīng)互感磁

22、能，互感磁能有正、有負(fù)，視互感磁能有正、有負(fù)，視 與與 的夾角而定；的夾角而定；1H2H迅變電流時(shí)，只有后者適用，其適用范圍廣；迅變電流時(shí)，只有后者適用，其適用范圍廣；221LIWm電流變化慢時(shí)電流變化慢時(shí))(dVmVHBW或或前者說(shuō)明磁能存在于載流線圈中，前者說(shuō)明磁能存在于載流線圈中，后者說(shuō)明磁能存在于場(chǎng)不為零的空間，更具普遍意義；后者說(shuō)明磁能存在于場(chǎng)不為零的空間，更具普遍意義； 是自感系數(shù)是自感系數(shù)L 的更具普遍意義的定義式，的更具普遍意義的定義式，221LIW 自是互感系數(shù)是互感系數(shù)M 的更具普遍意義的定義式。的更具普遍意義的定義式。21IMIW互例例1 一同軸線由很長(zhǎng)的直導(dǎo)線和套在它外

23、面的同軸圓一同軸線由很長(zhǎng)的直導(dǎo)線和套在它外面的同軸圓筒構(gòu)成，導(dǎo)線的半徑為筒構(gòu)成，導(dǎo)線的半徑為a，圓筒的內(nèi)半徑為，圓筒的內(nèi)半徑為b，外半徑，外半徑為為c，導(dǎo)線和圓筒之間為相對(duì)磁導(dǎo)率為，導(dǎo)線和圓筒之間為相對(duì)磁導(dǎo)率為 的磁介質(zhì)，的磁介質(zhì)，電電流流I沿圓筒流去，沿導(dǎo)線流回；在它們的橫截面上電流沿圓筒流去，沿導(dǎo)線流回；在它們的橫截面上電流分布都是均勻的。分布都是均勻的。求求：(2)當(dāng)當(dāng)a=1mm,b=4mm, c=5mm, I=10A時(shí)，每米時(shí)，每米長(zhǎng)度的同軸線中儲(chǔ)存磁能多少？長(zhǎng)度的同軸線中儲(chǔ)存磁能多少？(1)下列四處每米長(zhǎng)度內(nèi)所儲(chǔ)磁能的表達(dá)式：導(dǎo)線下列四處每米長(zhǎng)度內(nèi)所儲(chǔ)磁能的表達(dá)式：導(dǎo)線內(nèi)，導(dǎo)線和圓筒之間，圓筒內(nèi)和圓筒外；內(nèi)，導(dǎo)線和圓筒之間，圓筒內(nèi)和圓筒外；(1)下列四處每米長(zhǎng)度內(nèi)所儲(chǔ)磁能的表達(dá)式：導(dǎo)線下列四處每米長(zhǎng)度內(nèi)所儲(chǔ)磁能的表達(dá)式：導(dǎo)線內(nèi)，導(dǎo)線和圓筒之間，圓筒內(nèi)和圓筒外；內(nèi)，導(dǎo)線和圓筒之間，圓筒內(nèi)和圓筒外；aIbrcI根據(jù)磁介質(zhì)的安培環(huán)路定理根據(jù)磁介質(zhì)的安培環(huán)路定理d2LHlHr22,Irara , I arb 2222,rbIIbrccb 0, rc aIbrHcIH22Irraa ,2Iarbr 2222,2I rb