第八章磁场中的磁介质

1、大学物理习题课件理学院物理教研室理学院物理教研室地址：锦州市古塔区士英街地址：锦州市古塔区士英街169169号号 教学基本要求教学基本要求基本概念基本概念例题分析例题分析第八章第八章 磁场中的磁介质磁场中的磁介质一、教学基本要求一、教学基本要求:第八章第八章 磁介质磁介质 了解介质的磁化现象及其微观解释；了解各向同性介质中 和 的关系与区别，理解有磁介质时的安培环路定理；了解铁磁质的特性。BH磁介质的磁化磁化强度 的环路定理铁磁质二、基本概念二、基本概念磁介质的磁化：磁介质的磁化： 磁介质放入磁场中，介质表面出现束缚电流的现象，称为磁介质磁化。表面出现的束缚电流称为磁化电流，该电流的磁场将原来

2、的磁场分布。H磁化强度：磁化强度： 在磁介质内部，单位体积内的分子磁矩的矢量和，称为磁化强度。ipMV各向均匀同性磁介质中，磁化强度与总磁感应强度满足01rrMB H H的安培环路定理：的安培环路定理：0(int)LHdlI各向均匀同性磁介质中，磁化强度与总磁感应强度满足 00001=rrrBBBHMB 0rBH 0rBH 0BHM其中2 磁化曲线 磁滞回线B曲线HBHO顺磁质顺磁质tanBH1磁畴无外磁场无外磁场B有有外外磁磁场场铁磁质铁磁质( (作为简介使用作为简介使用) )磁滞回线磁滞回线矫顽力矫顽力cH 由于磁滞，当磁场强度减小到零（即 ）时，磁感强度 ，而是仍有一定的数值 ， 叫做剩

3、余剩余磁感强度磁感强度( (剩磁剩磁).).rB0H0BrB 当外磁场由 逐渐减小时，磁感强度 B并不沿起始曲线 OP 减小，而是沿 PQ比较缓慢的减小，这种 B的变化落后于H的变化的现象，叫做磁滞现象磁滞现象 ，简称磁滞.mHmBmHPrBcHmHPmBHBO磁滞回线磁滞回线Q3 铁磁性材料铁磁性材料HBO软软磁材料磁材料HBO硬硬磁材料磁材料HBO矩矩磁铁氧体材料磁铁氧体材料 实验表明，不同铁磁性物质的磁滞回线形状相差很实验表明，不同铁磁性物质的磁滞回线形状相差很大大.制作电磁起重机制作电磁起重机制作永磁铁制作永磁铁 1 1、如图所示流出纸面的电流为、如图所示流出纸面的电流为2 2I，流进

4、纸面的电流为，流进纸面的电流为I，则下述各式中哪一个是正确的则下述各式中哪一个是正确的? ? ( (A) )( (B) )( (C) )( (D) )1d2LHlI2dLHlI3dLHlI 4dLHlI I2I1L2L3L4L例题例题1例题例题22 2、在生产中为了测试某种材料的相对磁导率，常将这种、在生产中为了测试某种材料的相对磁导率，常将这种材料做成截面为圆形的圆环形螺线管的芯子，设环上绕材料做成截面为圆形的圆环形螺线管的芯子，设环上绕有线圈有线圈200200匝，平均围长为匝，平均围长为0.1m0.1m，横截面积为，横截面积为5 51010-5-5m m2 2，当线圈内通有电流当线圈内通有

5、电流0.1A0.1A时用磁通计测得穿过环形螺线管时用磁通计测得穿过环形螺线管横截面积的磁通量为横截面积的磁通量为6 61010-5-5WbWb，试计算该材料的相对磁，试计算该材料的相对磁导率。导率。解：环形螺线管内的磁力线为沿环的同解：环形螺线管内的磁力线为沿环的同心圆，且圆周上各处的磁场强度大小相心圆，且圆周上各处的磁场强度大小相等。在螺线管内作周长为的同心圆回路等。在螺线管内作周长为的同心圆回路L L方向方向由由H H的环路定理可得：的环路定理可得：int0LIl dHlNIH 根据根据LHdlNI因为横截面半径因为横截面半径环半径，可近似的认为截面环半径，可近似的认为截面S S上磁场分布

6、均匀，上磁场分布均匀，lNIHBrr00lNISBSrm0则有则有为逆时针，如图所示。为逆时针，如图所示。357501078. 4100 . 51 . 02001041 . 0106NISlmr例题例题2IrrIR3、有两个半径分别为、有两个半径分别为 和和 的的“无限长无限长”同轴圆筒形同轴圆筒形导体，在它们之间充以相对磁导率为导体，在它们之间充以相对磁导率为 的磁介质的磁介质.当两当两圆筒通有相反方向的电流圆筒通有相反方向的电流 时，试时，试 求求（1）磁介质中任意）磁介质中任意点点 P 的磁感应强度的大小的磁感应强度的大小;（2）圆柱体外面一点）圆柱体外面一点 Q 的磁感强度的磁感强度.

7、rrRI解解 对称性分析对称性分析RdrIlHldIdH 2dIH2dIHB2r0d例题例题30,02HdH0HB0,Brd同理可求同理可求RdrdIB2r0Rd 0IIlHldIrrIRd例题例题34、一根很长的同轴电缆，由一导体圆柱（半径为、一根很长的同轴电缆，由一导体圆柱（半径为a）和一）和一同轴导体圆管（内、外半径分别为同轴导体圆管（内、外半径分别为 b、c）构成，两导体间）构成，两导体间充满相对磁导率为充满相对磁导率为ur1的磁介质；使用时，电流的磁介质；使用时，电流 I从一导体流从一导体流去，从另一导体流回，设电流都是均匀的分布在导体的横去，从另一导体流回，设电流都是均匀的分布在导体的横截面上，求截面上，求：（：（1）导体圆柱内（）导体圆柱内（r a）；（）；（2）两导体之）两导体之间（间（a r b）；（）；（3）导体圆管内（）导体圆管内（b r c）各点处磁感应强度的大小）各点处磁感应强度的大小.abcI+ I解：解：作半径为作半径为 r r 的同心圆回路的同心圆回路, , 并并以逆时针方向为回路正向以逆时针方向为回路正向.