大学物理下苏万钧15磁介质的磁化和介质中的安培环路定理简化

1、1磁介质的磁化磁介质的磁化 磁介质中的高斯定磁介质中的高斯定理和安培环路定理理和安培环路定理 (第九章第第九章第14节节 )电气学院学习部资料库 2磁场中放入磁介质磁场中放入磁介质磁介质发生磁化磁介质发生磁化出现磁化电流出现磁化电流 磁介质的分类磁介质的分类凡是能与磁场发生相互作用的物质叫磁介质。凡是能与磁场发生相互作用的物质叫磁介质。在各向同性均匀介质中：在各向同性均匀介质中：bbb0磁介质内部的总场强磁介质内部的总场强0bbr介质中的磁感应强度介质中的磁感应强度是真空中的是真空中的r倍。倍。顺磁介质：顺磁介质：抗磁介质抗磁介质: :铁磁介质铁磁介质: :1,0rbb10 ,0rbb1,0r

2、bbrbb0即即r称为相对磁导率。称为相对磁导率。产生附加磁场产生附加磁场 电气学院学习部资料库 3 磁介质放在磁场中，磁介质受到磁场的作用产生磁介质放在磁场中，磁介质受到磁场的作用产生附加磁场。附加磁场。0bbb任一点的总磁强为：任一点的总磁强为： 磁力线无头无尾。穿过任何一个闭合曲面的磁通磁力线无头无尾。穿过任何一个闭合曲面的磁通量为零。量为零。0sdbs1.1.磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理在真空中的安培环路定理中：在真空中的安培环路定理中：il db00在介质中：在介质中：)(0iil db传导电流传导电流有磁介质的总磁场有磁介质的总磁场磁化电流磁化电流电气学院学习部资料

3、库 4在介质中：在介质中：)(0iil dbil dbr0传导电流传导电流有磁介质的总磁场有磁介质的总磁场llril db0llildh 定义：定义：磁场强度磁场强度rbh0 在各向同性均在各向同性均匀介质中：匀介质中：0bbr磁化电流磁化电流iiir)( 可以象研究电介质与电场的相互影响一样，通过可以象研究电介质与电场的相互影响一样，通过引入适当的物理量加以简化。引入适当的物理量加以简化。ssqsdd00b0bbbib电气学院学习部资料库 5 定义：定义：磁场强度磁场强度rbh0llil dh物理意义：物理意义：磁场强度沿闭合路径的线积分，等于环路磁场强度沿闭合路径的线积分，等于环路所包围的

4、传导电流的代数和。所包围的传导电流的代数和。 . . 是一辅助物理量，描述磁场的基本物理量仍然是一辅助物理量，描述磁场的基本物理量仍然是是 。 是为消除磁化电流的影响而引入的，是为消除磁化电流的影响而引入的，hbh2.2.明确几点：明确几点： 和和 的名字张冠李戴了。的名字张冠李戴了。bh磁介质中的环路定理磁介质中的环路定理. .磁场强度的单位：安培磁场强度的单位：安培/ /米，米，a/m. . 是环路内、外电流共同产生的。是环路内、外电流共同产生的。h电气学院学习部资料库 6在各向同性的均匀磁介质）中在各向同性的均匀磁介质）中hbr0h 定义：定义：磁场强度磁场强度rbh0r0为磁导率为磁导

5、率hhbr0hb.在各向同性介质中在各向同性介质中关系：关系：hhbr0电介质中电介质中eedr0在真空中在真空中hb00, 1r3.3.应用介质中安培环路定理解题方法应用介质中安培环路定理解题方法4. .由由cil dh由由hbr0求求 b b；求求 hh；1. .场对称性分析；场对称性分析；2. .选取环路；选取环路；3. .求环路内传导电流的代数和求环路内传导电流的代数和 ic；电气学院学习部资料库 7例例1：长直螺线管半径为长直螺线管半径为 r ，通有电流，通有电流 i，线圈密度，线圈密度为为 n , , 管内插有半径为管内插有半径为 r ,相对磁导率为相对磁导率为 r 磁介质，磁介质

6、，求介质内和管内真空部分的磁感应强度求介质内和管内真空部分的磁感应强度 b b 。解：解： 由螺线管的磁场分布由螺线管的磁场分布可知，管内的场各处均匀可知，管内的场各处均匀一致，管外的场为零一致，管外的场为零；rib bhhrabcd1. .介质内部介质内部 作作 abcda 矩形回路。矩形回路。iabnic 在环路上应用介质中的环路定理：在环路上应用介质中的环路定理：l dhdacdbcabl dhl dhl dhl dh在在bc和和da段路径上段路径上 , l dh0cos回路内的传导电流代数和为：回路内的传导电流代数和为：电气学院学习部资料库 8bcl dh0cdl dh因为因为 cd

7、段处在真空中，真段处在真空中，真空中的空中的 m m = 0= 0；b b = 0= 0 ，有有dal dh0ib bhhabcdabl dhl dhabhdlcosabdlhabhcinih , iabniabhchbr0nir02. .管内真空中管内真空中作环路作环路 abcda ; ; 在环路上应用介在环路上应用介质中的安培环路定理，同理有：质中的安培环路定理，同理有：nih 1r真空中真空中nihb00abcd电气学院学习部资料库 9例题例题2：如图载流无限长磁介质圆柱其磁导为：如图载流无限长磁介质圆柱其磁导为 r1，外外面有半径为面有半径为 r2的无限长同轴圆柱面，该面也通有电流的无限长同轴圆柱面，该面也通有电流 i，圆柱面外为真空，在，圆柱面外为真空，在r1r r1。求求b和和 h的分布的分布?1ri2ri22112rrirh解：解：根据轴对称性，以轴上一点为圆心在根据轴对称