磁介質(zhì)的磁化磁場(chǎng)強(qiáng)

會(huì)計(jì)學(xué)1磁介質(zhì)的磁化磁場(chǎng)強(qiáng)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1頁/共28頁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2頁/共28頁磁化和極化的區(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原理過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3頁/共28頁磁化極化媒質(zhì)附加場(chǎng)合成場(chǎng)線性均勻各向同性重點(diǎn)第4頁/共28頁③媒質(zhì)的本構(gòu)方程(ConstitutiveEquations)

（極化性質(zhì)）（電導(dǎo)性質(zhì)）（磁化性質(zhì)）第5頁/共28頁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6頁/共28頁2、分界面方向（Js=0）物理意義：（1）如θ2=0，則θ1=0。磁場(chǎng)垂直穿過兩種磁介質(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μ2>>μ1，且θ2≠90°，則θ1→0。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)體的表面類似。第7頁/共28頁【例3-6】設(shè)x<0的半空間充滿磁導(dǎo)率為μ的均勻媒質(zhì)，x>0的半空間的磁導(dǎo)率為μ0，現(xiàn)有一無限長直電流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8頁/共28頁H1πρ+H2πρ=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,可以求得兩種媒質(zhì)中的磁通密度為解第9頁/共28頁由于導(dǎo)磁媒質(zhì)是均勻的，所以媒質(zhì)內(nèi)部無磁化電流。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2πρB=μ0(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10頁/共28頁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11頁/共28頁自感(SelfInductance)：穿過回路的磁鏈Ψ是由回路本身的電流I產(chǎn)生，則磁鏈Ψ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12頁/共28頁自感(SelfInductance)：穿過回路的磁鏈Ψ是由回路本身的電流I產(chǎn)生，則磁鏈Ψ與電流I的比值2、互感（兩個(gè)電流回路）互感(MutualInductance)：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Ψ12，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13頁/共28頁【例3-7】求如圖3-14所示雙線傳輸線單位長度的自感，導(dǎo)線半徑為a，導(dǎo)線間距離D>>a。

圖3-14雙導(dǎo)線自感的計(jì)算第14頁/共28頁【例3-8】有一長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，回路兩長邊與傳輸線平行，求傳輸線與回路之間的互感。第15頁/共28頁恒定磁場(chǎng)的邊值問題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16頁/共28頁2、直角坐標(biāo)系（A=axAx+ayAy+azAz）（矢量

標(biāo)量）第17頁/共28頁【例3-5】沿z軸方向和+y方向?yàn)闊o限長的鐵磁體槽，其內(nèi)有一很長的z軸方向電流I，如圖3-8所示。如果鐵磁體的磁導(dǎo)率μ→∞。試寫出槽內(nèi)磁矢位A應(yīng)滿足的微分方程及邊界條件。第18頁/共28頁解題過程：①作圖分析，判斷有源和無源區(qū)域②寫出磁矢位A表達(dá)式，寫出其微分方程③根據(jù)分析，寫出磁場(chǎng)強(qiáng)度的邊界條件④根據(jù)磁矢位和磁場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系寫出A的邊界條件第19頁/共28頁1、課本P72的習(xí)題3.12，P73的3.15作業(yè)-練習(xí)本第20頁/共28頁4.16如圖，一無限長載流直導(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R?d，求作用在圓電流上的磁場(chǎng)力。解：0xydRI1I2dFxdFyddFI2dl方向垂直紙面向外第21頁/共28頁<>F=Fx沿x軸負(fù)方向0xydRI1I2dFxdFyddFI2dl第22頁/共28頁解設(shè)長直導(dǎo)線通電流4.17在磁導(dǎo)率為的均勻無限大的磁介質(zhì)中,一無限長直導(dǎo)線與一寬長分別為和的矩形線圈共面,直導(dǎo)線與矩形線圈的一側(cè)平行,且相距為.求二者的互感系數(shù).第23頁/共28頁使用時(shí)，直接刪除本頁！精品課件，你值得擁有！精品課件，你值得擁有！第24頁/共28頁使