第九章 磁介质.ppt
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1、1,第9章 磁场中的磁介质,本章研究把磁介质引进磁场后磁场与磁介质的相互作用及有磁介质存在时磁场的计算问题。,2,第9章 磁场中的磁介质,一、磁介质磁化规律 二、有磁介质时磁场的计算 三、铁磁质,3,电极化现象,磁化现象,原因,原因,一、磁介质磁化规律,磁介质与磁场有相互作用的物质(所有物质)。,磁介质的磁化规律可与电介质的极化规律对比:,4,1. 磁介质的磁化,磁化现象,-外磁场 下,表面,磁化电流I,磁性,磁介质对磁场的影响,5,磁介质分类:顺磁质、抗磁质、铁磁质, 顺磁质,, 抗磁质,, 铁磁质,,BB0 (铝、锰、铂),BB0(铅、铜、锌),BB0 (纯铁、硅钢),磁介质对磁场的影响来
2、源于其内部机制。,磁介质对磁场的影响,某些磁介质的相对磁导率见书 P 287 表9.1,6,2. 原子的磁距,电子的磁矩,电子的轨道运动电流,轨道磁矩,电子轨道运动的角动量,电子轨道磁矩与轨道角动量的关系:,7,2. 磁化原因, 顺磁质的磁化,顺磁质分子有固有的分子磁矩(主要是电子,m分 10-23Am2。,热运动使 完全,混乱,不显磁性。,轨道和自旋磁矩的贡献),,8,抗磁质的磁化,抗磁质的分子固有磁矩为 0。,不显磁性,显示抗磁性,9,磁化强度与磁化电流的关系,等于沿轴线单位长度上的磁化电流。,即磁化电流密度等于磁化强度沿该表面处的分量。,当磁化强度与介质表面不平行时,10,磁化强度的环流
3、,磁化强度 M 沿闭合回路的线积分等于该回路包围的磁化电流代数和。,11,二、有磁介质时磁场的计算,真空中,介质中,总磁场,为磁场强度 , 单位:安/米,式中:,为穿过回路的总电流,定义,1. H的环路定理,12,磁场强度 对回路 l 的线积分等于穿过该回 传导电流的代数和 (有介质存在时的环路定理)。,穿过回路传导电流代数和,对各向同性的顺磁质或抗磁质,有,磁化率,2. B与H的关系,13,真空中,,由,有介质时的高斯定律,3. 有介质时的高斯定律,14,有介质存在时B的求法:,1. 根据传导电流的分布,分析磁场的对称性;,2. 选取合适的积分环路,使H从积分号提出来;,3. 计算传导电流代
4、数和,由H环路定理求出H;,4. 根据B与H的关系求B。,15,例1 一铁环中心线周长=30cm,横截面S=1.0cm2,环上密绕N=300 匝的线圈,当导线中电流I=32mA时,通过环截面的磁通=210-6wb, 试求铁芯的磁化率Xm.,分析:HB,16,例2 一细螺绕环,它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成,每厘米绕10匝。I=2A时,测得环内B为1.0T,则铁环的相对磁导率r为 (A)796 (B)398 (C)199 (D)63.3,17,例3 同轴电缆由一导体圆柱(半径为a)和同轴导体园管(内外半径为b、c)构成,二者之间充满磁介质,电流I从导体圆柱流去,从导体管流回,求磁感应强度分布
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