恒定磁場ppt課件(2)-在線瀏覽
2025-03-03 17:39本頁面
【正文】 （安培力） 考察磁場中載流微小線元 lId?BlIdBdt lddqBvdqFd ??????? ?????? (42） ? ??? BlIdF ??? 的單位特斯拉（ T）， 1T＝ 1Wb/m2 B?長直螺線管磁場的分布 兩根異向長直流導(dǎo)線的磁場分布 兩根相同方向長直流導(dǎo)線的磁場分布 仿電力線的作法，可作出恒定磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 線。 解 :采用圓柱坐標(biāo)系，取電流 Idz，則 ? ?? L RR elIdB 204????? 222 zr ??Rer dzedzedzeld R??????????????s i ns i n當(dāng) ??? erIBLL ??2,021 ????? ,長直導(dǎo)線的磁場 ? ? 點(diǎn)進(jìn)入紙面，方向自點(diǎn)進(jìn)入紙面，方向自點(diǎn)進(jìn)入紙面，方向自PRIBcPbaabIBbPRIBa)121(22)(2)(0212200????????????????????????解： I b a （ b） P 補(bǔ)充例 41 分別求出圖示各種形狀的線電流在真空中所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度。通以電流 I，試確定連接 1， 2的導(dǎo)線段 3 解 坐標(biāo)系如圖示。 42 磁通及其連續(xù)性原理 當(dāng) S為空間閉合曲面時(shí)，磁通為 ? ?? s SdB ??? (47) ? ?? s SdB ???(48) 作磁場的矢量線，穿過某微小面元的磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量 線數(shù)簡稱為 磁通量或 磁通 。 ? ??s SdB 0??(410) —— 磁通連續(xù)性原理的積分形式，說明磁場是一個(gè) 無源場 。它說明了 磁場是無源場，磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量線處連續(xù)而不斷 。 ? ? ? ? ? ? ?eArFeyexAFeArB yxr ??????? ???? 3)。1解： 依據(jù)磁通連續(xù)性原理判斷 ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? 可能可能不可能,013,02,011???????????????????????ArrFAyyAxxFArrrrB????設(shè)某磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為 ，求 c。 a=12cm， b=7cm， d=5cm， I=10A，求出數(shù)值結(jié)果。 43 真空中的安培環(huán)路定理 真空媒質(zhì)中，一般情況下 ? ???l IldB 0???（ 414） —— 真空中的安培環(huán)路定理 注意：電流的方向 真空媒質(zhì)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度 沿任意閉合有向曲線 l的環(huán)路積分，等于與該閉合有向曲線 l所交鏈的電流的代數(shù)和與真空媒質(zhì)磁導(dǎo)率的乘積。它的分布具有旋渦形，是非位場。 B?補(bǔ)充例 43 一根細(xì)而長的導(dǎo)線沿 z軸放置，載有電流 I。 ?????????erIBIrBrdBldBc????220020?????? ??解： 由對稱知磁力線必為同心圓。 試確定導(dǎo)體內(nèi)、外的磁感應(yīng)強(qiáng)度。 解 磁場以長直圓柱導(dǎo)體的軸線作對稱分布，取半徑為 r的圓周為閉合曲線 l半徑為 r（ r＜ a）的圓所交鏈的僅是電流 I的一部分： IarIar 2222???? ???l arIrBldB 22011 2 ????? ?araIrB ?? 201 2 ??同理 )(2 02 arrIB ?? ??圖 413 例 44圖 167。 磁偶極子 磁偶極子受磁場力而轉(zhuǎn)動(dòng) （ 1）磁偶極子 —— 分子電流 I，電流方向與 方向成右手螺旋關(guān)系 S?SIm ?? ? （ Am2） 磁偶極矩 （ 2）媒質(zhì)的磁化 無外磁場作用時(shí)，媒質(zhì)對外不顯磁性， ???niim10?磁化強(qiáng)度 單位： A/m VmMniiV ??????10lim?? 在外磁場作用下，磁偶極子發(fā)生旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)方向使磁偶極矩方向與外磁場方向一致，對外呈現(xiàn)磁性，稱為 磁化 現(xiàn)象。 圖 416 磁化強(qiáng)度與媒質(zhì)表面的磁化電流 設(shè)單位體積內(nèi)所含分子數(shù)為 N，則包圍軸線的磁化電流為 ? ? lMlmNlSNIVNII m ?????? ???????????? 0039。 （ 418） dldIM 39。?? （ 420） 在考慮了媒質(zhì)邊緣處所出現(xiàn)的表面磁化電流（亦可稱為束縛電流）之后，可視磁場處于真空媒質(zhì)之中。 —— 磁場強(qiáng)度，單位： A/m 整理得 ? ?? ? ?? ??????l l ldMIIIldB ???? 0039。 m? 由安培環(huán)路定理有 ? ??l IldH??由斯托克斯公式有 ??? ?Hr o t （ 443） —— 微分形式的安培環(huán)路定理，說明： 空間任一點(diǎn)的磁場強(qiáng)度的旋度等于該點(diǎn)的電流密度矢量 。 ? 恒定磁場是無源有旋場。在鋼芯和鋁線的分界面上，電場強(qiáng)度軸向分量連續(xù) ? ? 22122 2121111???? RRIRI????tt EE 21 ?例 45 空氣中有一長直鋼芯鋁線，鋼芯半徑為 R1，鋁線的內(nèi)外半徑分別為 R R2。設(shè)此導(dǎo)線中電流強(qiáng)度為 I，求導(dǎo)線內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度及磁化強(qiáng)度。 45 兩媒質(zhì)交界面上磁場的邊界條件 令 0?? ln2n1 BB ?可得 0??? SdBs ??根據(jù) 1. 的邊界條件 B? 的法向分量連續(xù) B?分界面上 H 的銜接條件 在媒質(zhì)分界面上，包圍 P點(diǎn)作一矩形回路 l 。 解： ,0102 , ???? ????0t a nt a n 1102 ??? ????02 ?? ? 它表明只要鐵磁物質(zhì)側(cè)的 B不與分界面平行，那么在空氣側(cè)的磁感應(yīng)強(qiáng)度可認(rèn)為近似與分界面垂直。 。 1? 2?補(bǔ)充例 45 設(shè) x=0平面是兩種媒質(zhì) 的分界面。
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