第八章 恒定電流的磁場(chǎng)

一.早期的磁現(xiàn)象公元前六、七世紀(jì)就已有了關(guān)于天然磁石的記載。公元前250年左右，出現(xiàn)了古代指南器―司南的記載。在公元11世紀(jì)（北宋）沈括創(chuàng)制了航海用的指南針。1819年奧斯特發(fā)現(xiàn)，放在載流導(dǎo)線周?chē)拇裴槙?huì)受到磁力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。1820年，安培發(fā)現(xiàn)放在磁鐵附近的載流導(dǎo)線或線圈也會(huì)受到磁力作用而發(fā)生運(yùn)動(dòng)，而后又發(fā)現(xiàn)載流導(dǎo)線之間也會(huì)發(fā)生相互作用。1822年安培由此提出了物質(zhì)磁性本質(zhì)的假說(shuō)，即一切磁現(xiàn)象的根源是電流，構(gòu)成物質(zhì)的分子中都存在有回路電流――分子電流?！?-2

磁感應(yīng)強(qiáng)度第八章恒定電流的磁場(chǎng)

靜止電荷靜止電荷靜止電荷之間的作用力——電場(chǎng)力運(yùn)動(dòng)電荷之間的作用力——電場(chǎng)力+磁場(chǎng)力運(yùn)動(dòng)電荷運(yùn)動(dòng)電荷

電場(chǎng)磁場(chǎng)傳遞磁相互作用

磁場(chǎng)說(shuō)明1、磁場(chǎng)由運(yùn)動(dòng)電荷(或電流)產(chǎn)生;3、磁場(chǎng)有能量、動(dòng)量、質(zhì)量。2、磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷(或電流)有力的作用;洛侖茲力運(yùn)動(dòng)電荷在電磁場(chǎng)中受力磁感應(yīng)強(qiáng)度q

沿此直線運(yùn)動(dòng)時(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定空間一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度單位T或Gs

1Gs=10–4T磁場(chǎng)服從疊加原理二磁感應(yīng)強(qiáng)度三磁場(chǎng)的高斯定理1磁感應(yīng)線磁通量2)與形成磁場(chǎng)的電流相套連.磁感應(yīng)線特點(diǎn)1)無(wú)頭無(wú)尾的閉合曲線.磁感應(yīng)線：形象描繪磁場(chǎng)的分布。磁感應(yīng)線上任意一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致，且穿過(guò)垂直于B的單位面積上的磁感應(yīng)線數(shù)，與B的大小相等幾種不同形狀電流磁場(chǎng)的磁感應(yīng)線右手螺旋關(guān)系磁通量

通過(guò)給定曲面的磁感應(yīng)線數(shù)1.均勻磁場(chǎng)S⊥S⊥S2.非均勻電場(chǎng)、任意曲面磁場(chǎng)是無(wú)源場(chǎng)(磁感應(yīng)線無(wú)頭無(wú)尾，總是閉合的)例題一磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為則通過(guò)一半徑為R，開(kāi)口向-Z方向的半球殼曲面的磁通量為多少？解：§8-3

畢奧–薩伐爾定律一畢奧–薩伐爾定律真空中的磁導(dǎo)率電流元位置矢量方向由電流元指向場(chǎng)點(diǎn)二運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng) 1導(dǎo)體中的電流2電流元中的載流子數(shù)q

載流子電量n載流子數(shù)密度v載流子飄移速度s

導(dǎo)線的橫截面積3運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)dlv－＋○運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)電流元的磁場(chǎng)三畢奧–薩伐爾定律的應(yīng)用1載流直導(dǎo)線的磁場(chǎng)電流元變量統(tǒng)一1無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線當(dāng)L

（x<<L)

2場(chǎng)點(diǎn)在直電流延長(zhǎng)線上3半無(wú)限長(zhǎng)載流導(dǎo)線討論正負(fù)2圓電流軸線上的磁場(chǎng)xRx討論I〔例題〕計(jì)算亥姆霍茲線圈的磁場(chǎng)。在實(shí)驗(yàn)室中，為獲得不太強(qiáng)的均勻磁場(chǎng)，可采用一對(duì)半徑相同的同軸載流線圈來(lái)產(chǎn)生，兩者之間的距離等于半徑R.分析磁場(chǎng)迭加在P點(diǎn)兩側(cè)各處的Q1、Q2兩點(diǎn)，在圓心O1、O2處磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，在兩線圈間軸線上中點(diǎn)P處，解:設(shè)兩線圈均為N匝，通過(guò)電流為I，求：一段圓弧圓電流在其曲率中心處的磁場(chǎng)。例題RIab方向解：Idl︵⊙例題：一段載流導(dǎo)線折成圖示形狀,求O點(diǎn)處的磁場(chǎng)。解：將載流導(dǎo)線分成四段方向⊙例題電流I由長(zhǎng)直導(dǎo)線1沿垂直bc邊方向經(jīng)a點(diǎn)流入一電阻均勻分布的正三角形金屬線框，再由b點(diǎn)沿cb方向流出，經(jīng)長(zhǎng)直導(dǎo)線2返回電源。如圖所示，若載流導(dǎo)線1、2和三角形框在框中心O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為多少？解：⊙方向例題I寬度為a

的無(wú)限長(zhǎng)金屬平板，均勻通電流I，Pdx0將板細(xì)分為許多無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線每根導(dǎo)線寬度為dx通電流解：建立坐標(biāo)系x所有dB

的方向都一樣：求：圖中P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度(P點(diǎn)與金屬板共面)。一段載流導(dǎo)線無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線半無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線延長(zhǎng)線上一段圓弧圓電流〔例題〕如圖所示，在半徑為R的木球上緊密地繞有細(xì)導(dǎo)線，相鄰線圈可視為相互平行，以單層蓋住半個(gè)球面，沿導(dǎo)線流過(guò)的電流為I，總匝數(shù)為N，求此電流在球心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解：?jiǎn)挝换￠L(zhǎng)的匝數(shù)取如圖所示圓電流環(huán)通過(guò)電流環(huán)的電流強(qiáng)度為：該電流環(huán)在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：整個(gè)半球面產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：磁場(chǎng)是無(wú)源場(chǎng)(磁感應(yīng)線無(wú)頭無(wú)尾，總是閉合的)§8-4

穩(wěn)恒磁場(chǎng)的高斯定理與安培環(huán)路定理一、穩(wěn)恒磁場(chǎng)的高斯定理二、

安培環(huán)路定理1無(wú)限長(zhǎng)直線電流的情況垂直于直導(dǎo)線的平面內(nèi)1)包圍直導(dǎo)線*同心圓*任意環(huán)路

表明：磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量的環(huán)流與閉合曲線的形狀無(wú)關(guān)，它只和閉合曲線內(nèi)所包圍的電流有關(guān)。2)不包圍直導(dǎo)線*閉合回路所在垂直于直導(dǎo)線的平面內(nèi)L2L1

如果沿同一路徑但改變繞行方向積分：

表明：閉合曲線不包圍電流時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量的環(huán)流為零。

如果閉合曲線不在垂直于導(dǎo)線的平面內(nèi)：2安培環(huán)路定理1）安培環(huán)路定理在恒定電流的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿任何閉合路徑L的線積分（環(huán)路積分）等于路徑L所包圍的電流強(qiáng)度的代數(shù)和的0

倍穿過(guò)以L為邊界的任意曲面的電流的代數(shù)和。磁場(chǎng)B由所有的電流貢獻(xiàn)！2）電流正負(fù)號(hào)的規(guī)定穿過(guò)以閉合回路為周界的曲面的電流的正負(fù)按右手螺旋法則規(guī)定I1I2I3L2L1討論對(duì)環(huán)流積分有貢獻(xiàn)的只有包圍在環(huán)路內(nèi)的電流1是空間全部電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)3穩(wěn)恒磁場(chǎng)性質(zhì)的基本方程2電流正向的規(guī)定滿(mǎn)足右手法則(相對(duì)積分環(huán)路)對(duì)任何形式的電流所激發(fā)的磁場(chǎng)都成立,對(duì)任何形狀的閉合路徑都成立.比較電場(chǎng)是保守場(chǎng)磁場(chǎng)是非保守場(chǎng)三、安培環(huán)路定理的應(yīng)用對(duì)稱(chēng)分布的電流，可以通過(guò)取合適的環(huán)路L，利用磁場(chǎng)的環(huán)路定理比較方便地求解磁場(chǎng)。例如:長(zhǎng)直螺線管均勻密繞螺線環(huán)直線電流1無(wú)限長(zhǎng)直線電流的磁場(chǎng)IBL解：對(duì)稱(chēng)性分析——磁感應(yīng)線是在垂直平面上的同心圓，選環(huán)路L2無(wú)限長(zhǎng)直圓柱形載流導(dǎo)體的磁場(chǎng)

（

R，I均勻分布）解：分析對(duì)稱(chēng)性磁場(chǎng)是軸對(duì)稱(chēng)分布，磁感應(yīng)線為垂直于軸線的同心圓。0rI回路同心圓I＜——與軸平行！求：均勻密繞無(wú)限長(zhǎng)直螺線管的磁場(chǎng)（已知n、I）解：對(duì)稱(chēng)性分析——管內(nèi)垂軸平面上任意一點(diǎn)垂直平面有限長(zhǎng)的螺線管當(dāng)L>>R，在中部也有此結(jié)果在端部例題IR例題求：均勻密繞螺線環(huán)的磁場(chǎng)（已知中心半徑R，總匝數(shù)N，電流強(qiáng)度I）解：對(duì)稱(chēng)性分析——管內(nèi)任意一個(gè)垂軸平面都是對(duì)稱(chēng)面——磁感應(yīng)線是一組同心圓rrLR1R20（其他）與環(huán)的橫截面形狀無(wú)關(guān)。例題將半徑為R的無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)體管壁（厚度忽略）沿軸向割去一定寬度h的無(wú)限長(zhǎng)狹縫后，再沿軸向均勻地通上電流，面電流密度為I，求管軸線上的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解：用填補(bǔ)法。軸線上的磁感應(yīng)強(qiáng)度相當(dāng)于由一個(gè)完整的載流管與一個(gè)通有相反電流的狹縫電流產(chǎn)生。由對(duì)稱(chēng)性知，完整的載流管壁在軸線上產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零由環(huán)路定理知，狹縫電流在軸線上產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：方向向右〔例題〕在圖（a）和圖（b）中各有一半徑相同的圓形回路，圓周內(nèi)有電流其分布相同，且都在真空中，但在圖（b）中回路外還有電流，為兩圓形回路上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，則：（A）（B）（C）（D）（A）〔例題〕兩根直導(dǎo)線ab和cd沿徑向接到一個(gè)截面處處相等的鐵環(huán)上，穩(wěn)恒電流I從a端流入而從d端流出，則磁感應(yīng)強(qiáng)度沿閉合路徑L的積分等于多少？解：〔例題〕一無(wú)限長(zhǎng)圓柱形導(dǎo)體，半徑為R，磁導(dǎo)率為，沿軸向通有均勻電流I，今取長(zhǎng)為l，寬為2R的矩形平面ABCD，AD正好在軸線上，求通過(guò)ABCD的磁通量。解：由安培環(huán)路定理有：穿過(guò)回路ABCD的磁通量為：〔例題〕一無(wú)限大平面有均勻分布的面電流，電流的面密度為ｉ（即在平面內(nèi)，通過(guò)垂直電流方向的單位長(zhǎng)度上的電流強(qiáng)度），求平面外一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解：由于載流平面無(wú)限大，對(duì)P點(diǎn)而言，電流分布可視為對(duì)稱(chēng)分布。載流平面可看作是載流長(zhǎng)直導(dǎo)線組成。的方向平行于無(wú)限大平面，且垂直于電流方向。在無(wú)限大平面兩側(cè)與平面等遠(yuǎn)的兩點(diǎn)的的大小相等，方向相反環(huán)路內(nèi)所包圍的電流為：〔例題〕電纜由一導(dǎo)體圓柱和一同軸的導(dǎo)體圓筒構(gòu)成，電流I經(jīng)圓柱體流入從圓筒流出，電流均勻分布在橫截面上，設(shè)圓柱的半徑為，圓筒的內(nèi)外半徑分別為，求磁感應(yīng)強(qiáng)度分布。解：（1）IIII〔例題〕無(wú)限長(zhǎng)載流空心圓柱導(dǎo)體，內(nèi)外半徑分別為a、b，電流在導(dǎo)體截面上均勻分布，則空間各點(diǎn)處的的大小與場(chǎng)點(diǎn)到圓柱中心軸線的距離r的關(guān)系定性圖為（）解：a<r<b為升函數(shù)為凸函數(shù)（B）對(duì)

§8-5帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一洛侖茲力q>0q<0q一、在均勻磁場(chǎng)勻速直線運(yùn)動(dòng)磁力提供向心力。周期與速度無(wú)關(guān)R勻速率圓周運(yùn)動(dòng)=常量軌跡？螺旋運(yùn)動(dòng)螺距底面半徑2在非均勻磁場(chǎng)（也是螺旋運(yùn)動(dòng)，R、h

都在變化）地磁場(chǎng)內(nèi)的范艾侖輻射帶60000km8OOkm4000km帶電量為q的粒子，在電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感強(qiáng)度為B的空間運(yùn)動(dòng)二帶電粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)dlIvV1879年霍耳三

霍耳效應(yīng)

霍耳電壓UH若載流子為正電荷？-----磁流體發(fā)電的原理：（3）應(yīng)用：可用來(lái)測(cè)量n，判斷載流子類(lèi)型；測(cè)量B，電流I，壓力，轉(zhuǎn)速；可用于自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)技術(shù)；磁流體發(fā)電。2.回旋加速器兩個(gè)D型電極（與高頻振蕩器連接）放在均勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)。粒子在一半盒內(nèi)運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間為：與粒子的速度和回轉(zhuǎn)半徑無(wú)關(guān)若高頻振蕩器頻率為則粒子每次經(jīng)過(guò)縫隙時(shí)均被加速非相對(duì)論時(shí)的出射速度：I12

§8-6

磁場(chǎng)對(duì)載流導(dǎo)線的作用一段載流導(dǎo)線上的力

——安培力一安培定律電流元1個(gè)載流子受力N個(gè)載流子受力電流元所在處的磁場(chǎng)一般磁場(chǎng)中，一段載流導(dǎo)線受力：I直導(dǎo)線任意導(dǎo)線I二勻強(qiáng)磁場(chǎng)情況結(jié)論：一段任意彎曲的載流導(dǎo)線放在均勻磁場(chǎng)中所受的磁場(chǎng)力，等效于彎曲導(dǎo)線起點(diǎn)到終點(diǎn)的矢量在磁場(chǎng)中所受的力均勻磁場(chǎng)中的閉合線圈

F=0〔例題〕如圖，一半圓形載流導(dǎo)線置于均勻磁場(chǎng)中，求磁場(chǎng)作用于導(dǎo)線上的力。解：取電流元ｄF＝IBｄｌ方向均沿半徑向外?。铮鴺?biāo)系，由于電流分布相對(duì)于ｙ軸具有對(duì)稱(chēng)性，故ｘ方向分力的總和為零。合力方向沿ｙ方向。方向沿ｙ軸〔例題〕一無(wú)限長(zhǎng)薄金屬板，寬為a，通有電流，其旁有一矩形線圈，通有電流，線圈與金屬板共面，位置如圖所示，且AB與CD邊平行于金屬板，求電流的磁場(chǎng)對(duì)AB和CD邊的作用力。解：取坐標(biāo)如圖，在x處取寬為dx的窄條，其上電流為：該電流在P點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為：整個(gè)載流平板在P點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：AB邊處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：CD邊處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：AB邊所受的磁場(chǎng)力為：方向向右CD邊所受的磁場(chǎng)力為：方向向左〔例題〕如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中，有一圓形載流導(dǎo)線，a、b、c是其上三個(gè)長(zhǎng)度相等的電流元，則它們所受安培力大小的關(guān)系為三非勻強(qiáng)磁場(chǎng)情況例題一長(zhǎng)直電流I旁邊垂直放一長(zhǎng)度為L(zhǎng)的直線電流i，其近端與長(zhǎng)直電流相距為a,求：電流i受的力。adxxIi解:X

均勻磁場(chǎng)l1l2abcdI作用在一直線上俯視l1不作用在一直線上力矩方向：（俯視圖上）磁矩M=ISB最大M=0

穩(wěn)定平衡；

非穩(wěn)定平衡。四磁場(chǎng)作用在載流線圈上的力矩力矩總力圖使線圈正向磁通量達(dá)到最大?！怖}〕內(nèi)外半徑分別為面電荷密度為的均勻帶電非導(dǎo)體圓環(huán)，繞軸線以角速度旋轉(zhuǎn)，求圓環(huán)中心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解：取半徑為r寬為dr的細(xì)圓環(huán)，細(xì)圓環(huán)上的電流為該細(xì)圓環(huán)在圓心O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為整個(gè)圓環(huán)在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：方向垂直于紙面向里?！怖}〕半徑為R的薄圓盤(pán)，表面上的電荷面密度為，放入均勻磁場(chǎng)中，的方向與盤(pán)面平行，若圓盤(pán)以角速度繞通過(guò)盤(pán)心且垂直于盤(pán)面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，求作用在圓盤(pán)上的磁力矩。解：取半徑為r，寬為dr

的環(huán)帶，其上電荷為：環(huán)帶產(chǎn)生的圓電流為此圓電流的磁矩大小為此圓電流所受磁力矩的大小為I1I2r五、電流單位“安培”的定義B21B12電流強(qiáng)度安培的定義：r=1m=1A+++++++++++++++B六磁力的功載流導(dǎo)線或載流線圈在磁力和磁力矩的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁力要和磁力矩作功。1載流導(dǎo)線在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁力的功AabIdc以直線電流，勻強(qiáng)磁場(chǎng)為例2載流線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁力矩的功B載流線圈在磁場(chǎng)中所受磁力矩磁力矩的元功負(fù)號(hào)表示磁力矩作正功時(shí)減小?！怖}〕一半徑為R的半圓形閉合線圈，載有電流I，放在均勻外磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線圈平行，求：（1）線圈所受力矩的大小。（2）線圈在該力矩作用下轉(zhuǎn)角，該力矩所做的功。解：（1）（2）線圈在力矩作用下轉(zhuǎn)過(guò)，同向例題：一通有電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線旁邊有一與之共面的通有電流的矩形線圈，若保持不變，將線圈與導(dǎo)線間距從a變到2a，求磁場(chǎng)對(duì)線圈做的功。解：方法1方向方法2：合力為：無(wú)電場(chǎng)時(shí)有極分子無(wú)極分子極化了！束縛電荷電介質(zhì)中的高斯定理引入電位移矢量電介質(zhì)中的靜電場(chǎng)r稱(chēng)磁介質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率——只與磁介質(zhì)的種類(lèi)有關(guān)。=抗磁質(zhì)——汞、銅順磁質(zhì)——氧、鋁鐵磁質(zhì)——鐵B0IBI實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)110-5——103一、介質(zhì)對(duì)磁場(chǎng)的影響§8-7磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)二.磁介質(zhì)磁化的微觀機(jī)制1.分子電流和分子磁矩分子或原子中各個(gè)電子對(duì)外界產(chǎn)生磁效應(yīng)的總和可用一個(gè)等效的圓電流表示，稱(chēng)為分子電流。相應(yīng)的磁矩稱(chēng)為分子磁矩，用表示2.電子的進(jìn)動(dòng)與附加磁矩在外磁場(chǎng)的作用下，與電子運(yùn)動(dòng)相應(yīng)的磁矩將受到磁力矩的作用，于是（或電子磁矩）將以外磁場(chǎng)方向?yàn)檩S線作轉(zhuǎn)動(dòng)，我們稱(chēng)為電子的進(jìn)動(dòng)。IrB可以證明，電子角動(dòng)量進(jìn)動(dòng)的轉(zhuǎn)向總是和外磁場(chǎng)的方向構(gòu)成右手螺旋關(guān)系電子進(jìn)動(dòng)也相當(dāng)于圓電流，因?yàn)殡娮訋ж?fù)電，其相應(yīng)的磁矩方向永遠(yuǎn)與外磁場(chǎng)的方向相反。原子或分子中各個(gè)電子因進(jìn)動(dòng)而產(chǎn)生的等效電流的磁矩的總和稱(chēng)為附加磁矩抗磁質(zhì)中，每個(gè)分子磁矩均為零，僅在外磁場(chǎng)作用下才有附加磁矩，3.抗磁質(zhì)與順磁質(zhì)的磁化(類(lèi)似于無(wú)極分子)順磁質(zhì)中，每個(gè)分子的磁矩不為零，且比附加磁矩大很多。在外磁場(chǎng)中，所有分子磁矩沿外磁場(chǎng)方向排列，(類(lèi)似于有極分子)BB今以“無(wú)限長(zhǎng)”載流直螺線管內(nèi)充滿(mǎn)均勻(順)磁介質(zhì)為例磁化電流：被均勻磁化的介質(zhì)內(nèi)任一截面，未被抵消的分子電流沿著柱面流動(dòng)――安培表面電流（或叫磁化面電流）。設(shè)為圓柱形磁介質(zhì)表面上“單位長(zhǎng)度的磁化面電流”，在長(zhǎng)度為ｌ的一段磁介質(zhì)上，其表面電流為Iｓ＝ｌ一安培環(huán)路定理由于該式與束縛電流無(wú)關(guān)，所以給使用帶來(lái)方便。注意：（1）H是總磁場(chǎng)強(qiáng)度，既包括外磁場(chǎng)的貢獻(xiàn)，也包括磁化后的磁介質(zhì)對(duì)磁場(chǎng)的貢獻(xiàn)。（2）對(duì)I的求和并不包括束縛電流，因?yàn)槭`電流對(duì)磁場(chǎng)的貢獻(xiàn)已經(jīng)包含在中。

§8-8有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理磁場(chǎng)強(qiáng)度二安培環(huán)路定理的應(yīng)用I解:

本題具有軸對(duì)稱(chēng)性,如圖選取環(huán)路.例題

電纜的芯是一根半徑為R的金屬導(dǎo)體,它和導(dǎo)電外壁之間充滿(mǎn)相對(duì)磁導(dǎo)率為的均勻介質(zhì).電流均勻地流過(guò)芯的橫截面并沿外壁流回.

求介質(zhì)中磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布。一、與弱磁質(zhì)相比，鐵磁質(zhì)具有以下特點(diǎn)：(1)在外磁場(chǎng)的作用下能產(chǎn)生很強(qiáng)的附加磁場(chǎng)。(2)外磁場(chǎng)停止作用后，仍能保持其磁化狀態(tài)（剩磁）。(4)具有臨界溫度Tc。在Tc以上，鐵磁性完全消失而成為順磁質(zhì)，Tc稱(chēng)為居里溫度或居里點(diǎn)。不同的鐵磁質(zhì)有不同的居里溫度Tc。（純鐵：770oC，純鎳：358oC）(3)相對(duì)磁導(dǎo)率不是常數(shù)，而是隨外磁場(chǎng)的變化而變化；具有磁滯現(xiàn)象，之間不具有簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。B

HO順磁質(zhì)鐵磁質(zhì)抗磁質(zhì)§8-9鐵磁質(zhì)1、磁化曲線B

rHOB-Hr-H二、磁化曲線與磁滯回線由實(shí)驗(yàn)測(cè)量B和I，得B

–H

曲線。B

rHOB-Hr-H鐵磁質(zhì)順、抗磁質(zhì)HI螺線管內(nèi)改變RIH由G測(cè)qB鐵磁質(zhì)OHBab

fedcBr——剩磁Hc——矯頑力硬磁材料2、磁滯回線和材料的磁性O(shè)HB軟磁材料在反復(fù)磁化過(guò)程中能量的損失叫做磁滯損耗。緩慢磁化過(guò)程，經(jīng)歷一次磁化過(guò)程損耗的能量與磁滯回線包圍的面積成正比軟磁材料矯頑力小，磁滯回線窄，磁滯損耗小