哈里德大学物理学 上册 滕小瑛Hch18 Hch18新.pptVIP

特例：一无限长螺线管，线圈内充满均匀的顺磁质，通电流i。 在磁介质内任一点都有大小相等、方向相反的两个电流通过，产生的磁效应相互抵消，剩下横截面边缘上的电流未被抵消——形成磁化面电流。 磁化面电流激发的磁场 ，与传导电流激发的磁场 同方向。 螺线管中磁介质内的磁场： js：单位长度圆柱面上的磁化面电流； ni；单位长度螺线管线圈中的传导电流。 定义：相对磁导率 磁导率 a b c d l 令 磁场强度 有磁介质存在时的安培环路定理。 ：单位安培每米，符号A·m-1 18-6 铁磁质 一、 铁磁质的磁化特性 测定铁磁质磁化规律的实验： 利用反向开关S使螺绕环中的电流i0反方向。在反向的过程中，在次级线圈中将产生一个感应电动势，并在其中引起瞬时的感应电流。 实验时，不断改变i0，测出相应的 和 ，就可确定磁介质的磁化规律。 内部 B H o 当外磁场减小时，介质中的磁场并不沿起始磁化曲线返回，而是滞后于外磁场变化， —— 磁滞现象 S 起始磁化曲线：OS 当外磁场为 0 时，介质中的磁场并不为 0，有一剩磁 Br ; Br B H o S Br 使介质内部的磁场为 0，所加反向磁场 Hc ——矫顽力 Hc 磁化曲线形成一条磁滞回线。 减小反向磁场，改变外磁场为正向磁场，不断增加外场，介质又达到正向磁饱和状态。 继续增加反向磁场，介质达到反向磁饱和状态； 磁滞回线 剩磁 矫顽力 回线内面积正比于 一次循环能量损耗 Hc 大--- 硬磁材料 Hc 小 --- 软磁材料 二、 铁磁材料 软磁材料 磁滞回线细长，剩磁很小。 软铁、坡莫合金、硒钢片、铁铝合金、铁镍合金等。 由于软磁材料磁滞损耗小，适合用在交变磁场中，如变压器铁芯、继电器、电动机转子、定子都是用软磁性材料制成。 硬磁性材料 磁滞回线较粗胖，剩磁很大，这种材料充磁后不易退磁，适合做永久磁铁。 如碳钢、铝镍钴合金和铝钢等。 可用在磁电式电表、永磁扬声器、耳机以及雷达中的磁控管等。 c H r B 非金属氧化物----铁氧体 它是由Fe2O3和其他二价的金属氧化物（如NiO，ZnO等粉末混合烧结而成。 可作磁性记忆元件。 磁滞回线呈矩形，又称矩磁材料，剩磁接近于磁饱合磁感应强度，具有高磁导率、高电阻率。 * 本章目录 18-1 毕奥-萨伐尔定律及其应用 18-2 平行载流长直导线间的相互作用 18-3 磁场的高斯定理和安培环路定理 18-4 磁介质的磁化 18-5 有磁介质存在时的安培环路定理 磁场强度 18-6 铁磁质 计划学时： 第18章 电流的磁场 磁介质 18-1 毕奥-萨伐尔定律及其应用 1820年: 奥斯特发现电流的磁效应 电流元 在P点激发微元磁感应强度 毕奥-萨伐尔定律 电流元产生磁场的规律,与点电荷电场公式作用地位等价。 电流元产生的磁场 电流L产生的磁场 利用毕—萨定律，原则上可计算任意电流系统产生的磁场的磁感应强度。 求解电流磁场分布基本思路： 将电流视为 电流元的集合 电流元磁场公式 磁场叠加原理 电流磁场分布 一、直导线中电流激发的磁感应强度 18-1 毕奥-萨伐尔定律及其应用 已知： 求： 分布 解：在直电流(A1A2)上取电流元 各电流元在P点产生的 同向 统一变量： 讨论 ① 无限长直电流 ② 直导线及其延长线上点 注意 利用右手定则来确定导线中电流所引起的磁感应强度的方向。 二、圆弧形导线中电流的磁感应强度 在圆弧形电流上取电流元 各电流元在C点产生的 同向 讨论 载流的圆电流在圆心处的 ？ 三、圆形线圈中电流在中心轴上的磁感应强度 i 已知： 求：中心轴上距离线圈平面为z的某点P处的 方向如图 解：在圆电流上取电流元 各电流元在P点 大小相等,方向不同。 各电流元在P点 大小相等,方向不同。由对称性： z y x ids 讨论 (2) (1) 圆心处磁场 规定正法线方向 与i指向成右旋关系 电流所包围的面积 圆电流磁矩： 圆电流轴线上磁场： 18-2 平行载流长直导线间的相互作用 导线a中的电流对导线b的力 载有同方向电流的两根平行导线相互吸引。 导线a中的电流在导线b处的 思考 电磁轨道炮的原理 a)开始通入电流的轨道炮。电流迅速使导电熔体汽化。 b)电流在轨道间产生磁感应强度 。 对作为电流通路一部分的导电气体作用一个力 。气体沿轨道推动射弹，将其发射。 18-3 磁场的高斯定理和安培环路定理 一、 磁场的高斯定理 微元分析法(以平代曲，以不变代变) --通过磁场中某给定面的磁感应线的总条数 定义：通过任一面积 的磁通量 对封闭