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1、有磁介质时的磁场性质有磁介质时的磁场性质 n传导电流产生传导电流产生 + 磁化电流产生磁化电流产生+总磁场总磁场 B遵从的规律遵从的规律n用上述公式计算磁场遇到麻烦用上述公式计算磁场遇到麻烦 n磁化电流和磁化电流和B互相牵扯,难于测量和控制,通互相牵扯,难于测量和控制,通常也是未知的常也是未知的 nB-S定律和安培环路定理以已知电流分布为前定律和安培环路定理以已知电流分布为前提提 n解决的办法解决的办法需要需要补充补充或附加有关磁介或附加有关磁介质质磁化性质的已知条件磁化性质的已知条件 n有介质时,第四章中给出的安培环路定理有介质时,第四章中给出的安培环路定理可理解为可理解为总场总场两边同两边
2、同除以除以 0 0 ,再移再移项项 传导电流传导电流定义:定义:磁场强度磁场强度有磁介质时的有磁介质时的安培环路定理安培环路定理 n磁磁场场强强度度H沿沿任任意意闭闭合合环环路路的的线线积积分分总总等等于于穿穿过过以以闭闭合合环环路路为为周周界界的的任任意意曲曲面面的的传传导导电流强度的代数和。电流强度的代数和。n磁场强度:磁场强度:H 是一个辅助矢量是一个辅助矢量n单位为安培每米,用单位为安培每米,用A/m表示表示n问题问题 n已已知知I0 可可能能求求H,但但因因为为M未未知知依依旧旧无法求无法求B n需需要要描描绘绘磁磁介介质质磁磁化化性性质质的的物物理理量量,并并补补充充H和和B的关系
3、的关系H和和M的的关系关系 n对于各向同性线性磁介质,对于各向同性线性磁介质,H、M的关系为的关系为 磁化率磁化率相相对对磁磁导导率率nB和和M的关系为的关系为 n各向同性线性磁介各向同性线性磁介质质 M和和B同向,顺磁质同向,顺磁质M和和B反向,抗磁质反向,抗磁质真空中,真空中,M=0无磁化现象无磁化现象 从磁从磁荷观荷观点引点引入入磁化率磁化率 mn对于对于各向同性线性介质各向同性线性介质来讲来讲 m是一个没有量纲的是一个没有量纲的标量标量 n均匀介质均匀介质 m是是常数常数n非均匀介质非均匀介质 m是介质中各点坐标的函数,甚至于是时是介质中各点坐标的函数,甚至于是时间的函数间的函数 n对
4、对各向异性磁介质各向异性磁介质 m会因为方位不同而不同,是会因为方位不同而不同,是二阶张量二阶张量 n如铁磁质如铁磁质 M与与H不成正比关系,甚至也不是单值关系不成正比关系,甚至也不是单值关系n当当M与与H为为非线性单值非线性单值关系时,虽然仍可用上述关系关系时,虽然仍可用上述关系式来定义式来定义 ,但它们都不是恒量,而是但它们都不是恒量,而是H的函数,且的函数,且 m 1,其数量级为其数量级为102106以上以上n当当M与与H无单值关系时无单值关系时,不再引用,不再引用 m、 的概念了的概念了 地位和作用类似于地位和作用类似于 e 例题:例题:n有有一一磁磁介介质质细细铁铁环环,在在外外磁磁场场撤撤消消后后,仍仍处处于于磁磁化化状状态态,磁磁化化强强度度矢矢量量M 的的大大小小处处处处相相同同,M的的方方向向如如图图所所示示。求求环环内内的的磁磁场场强强度度H和和磁磁感应强度感应强度Bn问:公式问:公式B= 0 H是否适用?是否适用?n答:答:不适用不适用,因为铁环属于铁磁质,因为铁环属于铁磁质n可以用可以用B= 0 (H+M)来讨论来讨论n方法一方法一:用:用H的安培环路定理的安培环路定理 求求HMBn方法二方法二:MIBH H=0与螺绕环类比与螺绕环类比B和和M方向一致为方向一致为