磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)磁場(chǎng)強(qiáng)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)磁場(chǎng)強(qiáng)磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)磁場(chǎng)強(qiáng)MBH0MHB00 實(shí)驗(yàn)證明：對(duì)于各向同性的介質(zhì)，在磁介質(zhì)實(shí)驗(yàn)證明：對(duì)于各向同性的介質(zhì)，在磁介質(zhì)中任意一點(diǎn)磁化強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比。中任意一點(diǎn)磁化強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比。 HMm 式中式中 只與磁介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，稱為磁介質(zhì)只與磁介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，稱為磁介質(zhì)的的磁化率磁化率，是一個(gè)純數(shù)。如果磁介質(zhì)是均勻的，是一個(gè)純數(shù)。如果磁介質(zhì)是均勻的，它是一個(gè)常量；如果磁介質(zhì)是不均勻的，它是空它是一個(gè)常量；如果磁介質(zhì)是不均勻的，它是空間位置的函數(shù)。間位置的函數(shù)。m順磁質(zhì)0m抗磁質(zhì)0m磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度第1頁/共9頁MHB00HMmmr1令HBm)1 (0HHBr0相對(duì)

2、磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率 值得注意：值得注意： 為研究介質(zhì)中的磁場(chǎng)提供方便而為研究介質(zhì)中的磁場(chǎng)提供方便而不是反映磁場(chǎng)性質(zhì)的基本物理量，不是反映磁場(chǎng)性質(zhì)的基本物理量， 才是反映磁場(chǎng)才是反映磁場(chǎng)性質(zhì)的基本物理量。性質(zhì)的基本物理量。HB磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度第2頁/共9頁 例例12-2 12-2 在均勻密繞的螺繞環(huán)內(nèi)充滿均勻的順磁介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(dǎo)電流為質(zhì)，已知螺繞環(huán)中的傳導(dǎo)電流為 ，單位長(zhǎng)度內(nèi)匝數(shù)，單位長(zhǎng)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，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(duì)磁導(dǎo)率和磁導(dǎo)率分別為對(duì)磁導(dǎo)率和磁導(dǎo)率分別為 和和 。求環(huán)內(nèi)的磁場(chǎng)

3、強(qiáng)度。求環(huán)內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度。和磁感應(yīng)強(qiáng)度。InrrNIlHd解：解：在環(huán)內(nèi)任取一點(diǎn)在環(huán)內(nèi)任取一點(diǎn)，過該點(diǎn)作一和環(huán)同，過該點(diǎn)作一和環(huán)同心、半徑為心、半徑為 的圓形的圓形回路?；芈?。r 式中式中 為螺繞環(huán)上線圈為螺繞環(huán)上線圈的總匝數(shù)。由對(duì)稱性可知，在所取圓形回路上各的總匝數(shù)。由對(duì)稱性可知，在所取圓形回路上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等，方向都沿切線。點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等，方向都沿切線。N磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理第3頁/共9頁NIlHd解解：NIrH2nIrNIH2當(dāng)環(huán)內(nèi)是真空時(shí)當(dāng)環(huán)內(nèi)是真空時(shí)HB00當(dāng)環(huán)內(nèi)充滿均勻介質(zhì)時(shí)當(dāng)環(huán)內(nèi)充滿均勻介質(zhì)時(shí)HHBr0rBB0r磁介質(zhì)中的安

4、培環(huán)路定理磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理 例例12-2 12-2 在均勻密繞的螺繞環(huán)內(nèi)充滿均勻的順磁介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(dǎo)電流為質(zhì)，已知螺繞環(huán)中的傳導(dǎo)電流為 ，單位長(zhǎng)度內(nèi)匝數(shù)，單位長(zhǎng)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，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(duì)磁導(dǎo)率和磁導(dǎo)率分別為對(duì)磁導(dǎo)率和磁導(dǎo)率分別為 和和 。求環(huán)內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度。求環(huán)內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度。和磁感應(yīng)強(qiáng)度。Inr第4頁/共9頁 例例12-3 如圖所示，一半徑為如圖所示，一半徑為R1的無限長(zhǎng)圓柱體（的無限長(zhǎng)圓柱體（導(dǎo)體導(dǎo)體 0 ）中均勻地通有電流）中均勻地通有電流I，在它

5、外面有半徑為，在它外面有半徑為R2的無限長(zhǎng)同軸圓柱面，兩者之間充滿著磁導(dǎo)率為的無限長(zhǎng)同軸圓柱面，兩者之間充滿著磁導(dǎo)率為 的均勻磁介質(zhì)，在圓柱面上通有相反方向的電流的均勻磁介質(zhì)，在圓柱面上通有相反方向的電流I。試。試求（求（1）圓柱體外圓柱面內(nèi)一點(diǎn)的磁場(chǎng)；（）圓柱體外圓柱面內(nèi)一點(diǎn)的磁場(chǎng)；（2）圓柱體）圓柱體內(nèi)一點(diǎn)磁場(chǎng)；（內(nèi)一點(diǎn)磁場(chǎng)；（3）圓柱面外一點(diǎn)的磁場(chǎng)。）圓柱面外一點(diǎn)的磁場(chǎng)。解解 （1）當(dāng)兩個(gè)無限長(zhǎng)的同軸圓柱）當(dāng)兩個(gè)無限長(zhǎng)的同軸圓柱體和圓柱面中有電流通過時(shí)，它們體和圓柱面中有電流通過時(shí)，它們所激發(fā)的磁場(chǎng)是軸對(duì)稱分布的，而所激發(fā)的磁場(chǎng)是軸對(duì)稱分布的，而磁介質(zhì)亦呈軸對(duì)稱分布，因而不會(huì)磁介質(zhì)亦呈軸

6、對(duì)稱分布，因而不會(huì)改變場(chǎng)的這種對(duì)稱分布。設(shè)圓柱體改變場(chǎng)的這種對(duì)稱分布。設(shè)圓柱體外圓柱面內(nèi)一點(diǎn)到軸的垂直距離是外圓柱面內(nèi)一點(diǎn)到軸的垂直距離是r1，以，以r1為半徑作一圓，取此圓為為半徑作一圓，取此圓為積分回路，根據(jù)安培環(huán)路定理有積分回路，根據(jù)安培環(huán)路定理有IIIR1R2r2r1r3磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理第5頁/共9頁12 rIHB1202dd1rIHIlHlHr（2）設(shè)在圓柱體內(nèi)一點(diǎn)到軸的垂直距離是）設(shè)在圓柱體內(nèi)一點(diǎn)到軸的垂直距離是r2，則，則以以r2為半徑作一圓，根據(jù)安培環(huán)路定理有為半徑作一圓，根據(jù)安培環(huán)路定理有2222220121222ddRrIRrIrHlHlHr22

7、12RrI 式中式中 是該環(huán)路所包圍的電流部分，由此得是該環(huán)路所包圍的電流部分，由此得磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理第6頁/共9頁由由B H，得，得2212 RIrH22012RIrB （3）在圓柱面外取一點(diǎn)，它到軸的垂直距離）在圓柱面外取一點(diǎn)，它到軸的垂直距離是是r3，以，以r3為半徑作一圓，根據(jù)安培環(huán)路定理為半徑作一圓，根據(jù)安培環(huán)路定理,考考慮到環(huán)路中所包圍的電流的代數(shù)和為零，所以得慮到環(huán)路中所包圍的電流的代數(shù)和為零，所以得0dd320rlHlH0H0B即即或或磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理第7頁/共9頁由由B H，得，得2212 RIrH22012RIrB （3）在圓柱面外取一點(diǎn)，它到軸的垂直距離）在圓柱面外取一點(diǎn)，它到軸的垂直距離是是r3，以，以r3為半徑作一圓，根據(jù)安