稳恒磁场hPPT学习教案

1、会计学1稳恒磁场稳恒磁场h结论：无论与 B0 同向，还是反向, 总是与 B0同 向，导致 pm 总与B0 反向，在理论上可以证 明当 与 B0 成任意角时， 总是与 B0的方 向一致，从而导致 pm总是与 B0方向相反。mp0BmpeL进动mp0Bmpe进动L进动第2页/共22页2.由于顺磁质和抗磁质电结构不同，导致它们产生磁效应的 根源不同。 磁介质的电结构： （1）分子中，各电子的磁矩不完全抵消，整个分 子具有磁矩 Pm （2）分子中，各电子的磁矩完全抵消，整个分 子不具有磁矩，即Pm=0 构成顺磁质的分子为（1）类分子； 抗磁质的分子为（2）类分子。第3页/共22页两种磁介质磁效应的来源

2、：顺磁质：每个分子都有固有磁矩，在无B0时，由于分子 磁矩取向的无规则，所以 介质处于未 磁化状态，在有外磁场时，每个 将受到一力 矩作用，其趋势使各个 转到外磁场方向上 去，在一定程度上沿B0排列起来。 此种介质： 可以忽略，所以mmpp0mpmpmpmp00BBBB第4页/共22页第5页/共22页外磁场B0与磁介质相互作用，使其处于特殊状态能产生新的磁矩，或者说附加的磁场B, 这过程为磁化。抗磁质：每个分子都没有固有磁矩，在无 B0 时， 则有 ， 介质处于未磁化状态， 在有外磁场时，每个电子 都与B0方向 相反，使整个分子内产生与 B0 相反的附加 磁矩 ，使0mpmp00BBBBmp第

3、6页/共22页第7页/共22页在均匀外磁场中，各向同性均匀的 磁介质被磁化，未被抵消的分子电 流沿着柱面流动，称为磁化面电流顺磁质：VpMm抗磁质：VpMm说明：1.M是矢量，单位安培/米。 2.实验证明：HBMmm3.M 与介质特性、温度与统计规律有关。m称为磁化率.00mm抗磁质：顺磁质：第8页/共22页设 js 为圆柱形磁介质表面上“每单位长度的分子面电流”。 （称分子表面电流的线密度），S为磁介质的截面，l为所 选取的一段磁介质的长度ljIss则分子电流：SljSIpssmssmjSlSljVpMnMjsnMsjISIS第9页/共22页 在均匀外磁场中，各向同性顺磁质均匀的 被磁化。s

4、sLILjabMl dM磁化强度沿任一回路的环流，等于穿过此回路的分子电流 IS的代数和.第10页/共22页其中：B为总场强; I为传导电流; Is分子电流LsLLIIl dB00l dMIl dBLLL00LLIl dMB)(0定义磁场强度 则有：MBH0LLIl dH第11页/共22页表述：沿任一闭合路径磁场强度的环流等于该闭合路径 所包围的传导电流的代数和。说明：H 的环流仅与传导电流I有关,与介质无关。(当I相 同时，尽管介质不同，H 在同一点上也不相同， 然而环流却相同。因此可以求场量H，就象求D 那样。LLIl dH第12页/共22页2. 磁场强度、极化强度、磁感应强度之间的关系M

5、BH0)(0MHB实验证明：对于各向同性介质HMmHBm)1 (0HHBr0设)1 (mrr 称为相对磁导率r0磁导率第13页/共22页SSqqSdE)(100LLLiIl dB00l dMIl dBLLL00SSSSdPqSdE00011LLIl dMB)(0SSqSdPE00)(MBHdef0PEDdef0LLIl dHVeSdVSdD第14页/共22页EPe0HMm 之间的关系EDP、 之间的关系MHB,MBHdef0PEDdef0EDe0)1 (HBm)1 (0EEDr0HHBr00rr0)1 (mrer1第15页/共22页例题1：长直螺旋管内充满相对磁导率为 r 均匀磁介质。 设励磁

6、电流I 0，单位长度上的匝数为 n 。求：管内的磁感应强度和磁介质表面的面束缚电流密度。0I0I第16页/共22页解：因管外磁场为零，取如图所示安培回路LLIldH0nlIlH 0nIH 000nIHBrrMBH00) 1(nIMrnMjs0) 1(nIjrs顺磁质0, 1Srj抗磁质0, 1Srj束缚电流与传导电流反向BH cabdPlMn第17页/共22页II例题2：长直单芯电缆的芯是一根半径为R 的金属导体，它与外壁之间充满相对磁导率为r均匀磁介质，电流从芯流过再沿外壁流回。求:介质中磁场分布及与导体相邻的介质表面的束缚电流。第18页/共22页rIH2LLIldHrIHBrr200方向沿圆的切线方向MBH0nMjsRIjrs2) 1(方向与轴平行磁介质内表面的总束缚电流:IRjIr) 1(2解：rIMr2) 1(Brn jRM第19页/共22页半径为R 的磁介质球被均匀磁化，磁化强度为M，求：球心处的B 和H 。弧宽度： dl = R d面束缚电流密度： js = Mt = Msin 面束缚电流强度：dIs= js dl=MRsind球心处磁场：320d2dRIrBs解：设磁化沿Z 轴方向，如图，在球面上取一半径为 r宽为dl 的圆环，则其半