磁介质磁化、磁场强度

1、关于磁介质的磁化、磁场强度第一张，PPT共二十七页，创作于2022年6月（2）磁化 原理： 微小电流环 磁偶极子 磁偶极距： 磁化强度矢量M等效图3-10 分子磁偶极矩（右手螺旋关系）第二张，PPT共二十七页，创作于2022年6月磁偶极子的排列随机排列； (b) 有序排列； (c) 排列好的电流环等效于沿物质表面的电流束缚电流第三张，PPT共二十七页，创作于2022年6月磁化磁偶极子有序排列增强外加磁场B束缚电流束缚电流体密度和面密度第四张，PPT共二十七页，创作于2022年6月磁化和极化的区别磁化极化基本物理量磁偶极子（虚拟） 磁偶极矩 磁化强度 M电偶极子（真实） 电偶极矩 极化强度 P原

2、理过程磁偶极子有序排列增强外加磁场B束缚电流 JSb电偶极子有序排列减弱外加电场E束缚电荷 人为规定重点第五张，PPT共二十七页，创作于2022年6月磁化极化媒质附加场合成场线性均匀各向同性重点第六张，PPT共二十七页，创作于2022年6月 媒质的本构方程(Constitutive Equations) （极化性质） （电导性质） （磁化性质）第七张，PPT共二十七页，创作于2022年6月3.3 恒定磁场的边界条件两种磁介质的边界法向连续，切向不连续边界条件A1=A2第八张，PPT共二十七页，创作于2022年6月2、分界面方向（Js=0）物理意义：（1） 如2=0， 则1=0。 磁场垂直穿过两

3、种磁介质的分界面时， 磁场的方向不发生改变， 且数值相等； （2） 如果21， 且290， 则10。 磁场由铁磁体物质穿出进入一个非磁性物质的区域时， 磁场几乎垂直于铁磁体物质的表面， 这与电场垂直于理想导体的表面类似。 第九张，PPT共二十七页，创作于2022年6月【例3-6】 设x0的半空间的磁导率为0， 现有一无限长直电流I沿z轴正向流动， 且处在两种媒质的分界面上， 如图3-13所示。 求两种媒质中的磁通密度。 第十张，PPT共二十七页，创作于2022年6月H1+H2=I 在两种媒质的交界面上磁通密度的法向分量连续， B1=B2=B再利用媒质的本构方程： 综合上述分析, 可以求得两种媒

4、质中的磁通密度为 解第十一张，PPT共二十七页，创作于2022年6月由于导磁媒质是均匀的，所以媒质内部无磁化电流。在两种媒质的分界面上，由于磁场与界面垂直，故也没有磁化电流。但在电流与媒质相接触的媒质分界面上，存在磁化电流Ib。现以z轴为中心轴，根据安培定律：即 2B=0(I+Ib)将前面算出的磁通密度表达式代入可得磁化电流为第十二张，PPT共二十七页，创作于2022年6月3.4 自感和互感1、自感（单个电流回路）磁链（全磁通）：如果一个回路是由一根导线密绕成N匝， 则穿过这个回路的总磁通等于各匝磁通之和（线性媒质）正比正比第十三张，PPT共二十七页，创作于2022年6月自感(Self Ind

5、uctance)：穿过回路的磁链是由回路本身的电流I产生，则磁链与电流I的比值（回路的形状、 尺寸、 匝数及媒质的磁导率） 第十四张，PPT共二十七页，创作于2022年6月自感(Self Inductance)：穿过回路的磁链是由回路本身的电流I产生，则磁链与电流I的比值2、互感（两个电流回路）互感(Mutual Inductance)：如果回路C1中电流I1所产生的磁场与回路C2相交链的磁链为12， 则比值（回路的形状、 尺寸、 匝数及媒质的磁导率） （符号判断：1对2的磁链 和2自身磁链方向，如 相同，+；如相反，-） 第十五张，PPT共二十七页，创作于2022年6月【例3-7】 求如图3

6、-14所示双线传输线单位长度的自感， 导线半径为a， 导线间距离Da。 图3 - 14 双导线自感的计算 第十六张，PPT共二十七页，创作于2022年6月【例3-8】 有一长方形闭合回路与双线传输线同在一平面内， 如图3-15所示， 回路两长边与传输线平行， 求传输线与回路之间的互感。 第十七张，PPT共二十七页，创作于2022年6月恒定磁场的边值问题1、唯一性定理（矢量泊松 方程）同静电场的泊松方程比较：（标量泊松 方程）第十八张，PPT共二十七页，创作于2022年6月2、直角坐标系（A=axAx+ayAy+azAz）（矢量 标量）第十九张，PPT共二十七页，创作于2022年6月【例3-5】

7、 沿z轴方向和+y方向为无限长的铁磁体槽， 其内有一很长的z轴方向电流I， 如图3-8所示。 如果铁磁体的磁导率。 试写出槽内磁矢位A应满足的微分方程及边界条件。 第二十张，PPT共二十七页，创作于2022年6月解题过程：作图分析，判断有源和无源区域写出磁矢位A表达式，写出其微分方程根据分析，写出磁场强度的边界条件根据磁矢位和磁场强度关系写出A的边界条件第二十一张，PPT共二十七页，创作于2022年6月1、课本P72的习题3.12， P73的3.15作业-练习本第二十二张，PPT共二十七页，创作于2022年6月4.16 如图，一无限长载流直导线I1与一半径为R的圆电流I2处于同一平面内，直导线与圆电流相距为d，且Rd，求作用在圆电流上的磁场力。解：0 xydRI1I2dFxdFyddFI2dl方向垂直纸面向外第二十三张，PPT共二十七页，创作于2022年6月F=Fx沿x轴负方向0 xydRI1I2dFxdFyddFI2dl第二十四张，PPT共二十七页，创作于2022年6月解 设长直导线通电流 4.17 在磁导率为 的均匀无限大的磁介质中, 一无限长直导线与一宽长分别为 和 的矩形线圈共面,直导线与矩形线圈的