fang第九章恒定磁场6讲解

1、fang第九章恒定磁场6讲解有磁介质的高斯定理磁介质放入外场 相对磁导率 顺磁质抗磁质铁磁质略大于略小于远大于“感应磁矩固有磁矩取向转动定义：磁化强度 结论：介质中磁场由传导和束缚电流共同产生。束缚电流密度可证明:顺磁质2. 磁介质中的安培环路定理用磁化强度描绘束缚电流定义磁场强度磁介质的安培环路定理磁介质内磁场强度沿所选闭合途径的环流等于闭合积分途径所包围的所有传导电流的代数和。讨论： (2) 束缚电流与磁化强度设单位长度上的束缚电流为沿Z方向磁化的介质体元 (1) 普遍适用取任意闭合回路 L，那么磁化强度M 沿L 的积分等于穿过此积分回路围成的面积上束缚电流强度的代数和。 (普遍关系式)那

2、么，它产生的磁矩介质侧面上的束缚电流强度(3) 对于各向同性介质，在外磁场不太强的情况下 介质的磁化率一定条件下，可用安培环路定理求解场强度，然后再求解磁感应强度。真空中(4)一无限长载流直导线，其外包围一层磁介质，相对磁导率(2) 介质内外界面上的束缚电流密度例：求：解：根据磁介质的安培环路定理(1) 磁介质中的磁化强度和磁感应强度由磁化强度与束缚电流密度的关系内界面：外界面：五、铁磁质1. 最主要特征：在外场中，铁磁质可使原磁场大大增强。存在磁滞现象2. 磁畴 磁化微观机理磁畴中分子磁矩自发地磁化到达饱和状态无磁化方向与有 整个铁磁质的总磁矩为零同向的磁畴扩大磁畴的磁化方向磁化方向转向的方

3、向使磁场大大增强当外场撤去，被磁化的铁磁质受体内杂质和内应力的阻碍，并不能恢复磁化前的状态。相对磁导率很大，且不为一个常数存在一个临界温度居里点。3. 宏观磁化现象 磁滞回线铁磁质中不是线性关系 剩磁矫顽力(1) 实验证明：各种铁磁质的起始磁化曲线都是“不可逆的， 磁滞现象讨论：(2) 要消除剩磁，要依靠铁磁质的矫顽力不同材料，矫顽力不同(4) 铁磁材料的应用HC 较小HC较大易磁化，易退磁剩磁较强，不易退磁可作变压器、电机、电磁铁的铁芯可作永久磁铁(3) 铁磁质的磁化状态取决于铁磁质此前的磁化历史软磁材料硬磁材料稳恒磁场小结 磁感应强度和磁场强度确实定 毕 萨定律电流元的选取，磁场的叠加原理

4、注意：确定磁感应强度与电场强度方向的区别几种常用载流体产生的磁感应强度运动电荷产生的磁场磁场的无源性求电流对称分布的磁感应强度线圈在磁场中转动分析趋势霍尔效应 磁介质磁介质的分类磁化的微观解释磁化强度和束缚电流含介质的安培环路定理铁磁质铁磁质磁滞回线会分析和描绘磁化机理的微观解释 磁学中需注意的几个问题： 用安培力公式和磁力矩公式分析载流体的运动趋势 磁力的功与磁通量的关系 洛伦兹力 安培环路定理 + 补偿原理 注意对称性，电流方向 磁矩的概念和计算 磁力矩的计算 运动带电体产生的磁场 分析电荷元 + 叠加原理带电粒子在电场和磁场中的典型运动规律第十章 变化的电磁场电流的磁效应磁的电效应电生磁

5、10-1 电磁感应定律一、电动势电源将单位正电荷从电源负极推向电源正极的过程中，非静电力所作的功定义：非静电性场强对闭合电路 表征了电源非静电力作功本领的大小反映电源将其它形式的能量转化为电 能本领的大小二、电磁感应定律法拉第的实验：磁铁与线圈有相对运动，线圈中产生电流 一线圈电流变化，在附近其它线圈中产生电流电磁感应实验的结论当穿过一个闭合导体回路所限定的面积的磁通量发生变化时，回路中就出现感应电流变变产生电磁感应法拉第的实验规律感应电动势的大小与通过导体回路的磁通量的变化率成正比在国际单位制中负号表示感应电流的效果总是对抗引起感应电流的原因 楞次定律 (1) 假设回路是 N 匝密绕线圈 (

6、2) 假设闭合回路中电阻为R那么，感应电荷为讨论：磁通链 (3)关于感应电动势的方向 任意选定回路绕行方向，并用右手螺旋法那么根据这个绕行方向确定回路面积的正法线方向； 沿正法线方向穿过回路面积的磁通量为正，反之为负；与回路绕行方向一致的感应电动势为正，反之为负。两个同心圆环， r1r2,大线圈中通有电流I ,当小圆环绕直径以 转动时，解：大圆环在圆心处产生的磁场 通过小线圈的磁通量 例1：感应电动势求：小圆环中的感应电动势 在无限长直载流导线的磁场中，有一运动的导体线框，导体线框与载流导线共面，解：通过面积元的磁通量 方向顺时针方向 例2：求：线框中的感应电动势10-2 感应电动势两种不同机

7、制 相对于实验室参照系，假设磁场不变，而导体回路运动切割磁场线 动生电动势相对于实验室参照系，假设导体回路静止，磁场随时间变化感生电动势一、动生电动势单位时间内导线切割的磁场线数电子受洛伦兹力 非静电力非静电场 动生电动势应用：匀强磁场，导体匀速运动 磁场中的运动导线成为电源，非静电力是洛伦兹力讨论：(3) 注意矢量之间的关系(4) 对于运动导线回路，电动势存在于整个回路(法拉第电磁感应定律)(1) 动生电动势只产生在运动的一段导体上，不动的局部无电动势，只提供电流的回路 (2) 假设只有一段在磁场中运动，即无闭合回路，那么上只有动生电动势，而无感应电流 (5) 感应电动势的功率设电路中感应电流为I导线受安培力导线匀速运动电路中感应电动势提供的电能是由外力做功所消耗的机械能转换而来的(6) 感应电动势做功，洛伦兹力不做功？洛伦兹力做功为零例1：在匀强磁场 B 中，长 R 的铜棒绕其一端 O 在垂直于 B 的平面内转动，角速度为 OR求：棒上的电动势解：方法一 (动生电动势):dl方向方法二(法拉第电磁感应定律):在 dt 时间内导体棒切割磁场线方向由楞次定律确定例2：在半径为R 的圆形截面区域内有匀强磁场 B ，一直导线垂直于磁场方向以速度 v 扫过磁场区。求：当导线距区域中心轴垂直间隔 为 r 时的动生电动势解：方法一 ：动生电动势方法二 ：法拉第电磁感