恒定磁场ppt

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大学物理第7章恒定磁场(总结)

磁场对物质的影响实验
总结词
磁场对物质的影响实验是研究磁场对物质性质和行为影响的实验，通过观察物质在磁场中的变化，可以深入了解物质的磁学性质和磁场的作用机制。
详细描述
在磁场对物质的影响实验中，常见的实验对象包括铁磁性材料、抗磁性材料和顺磁性材料等。通过观察这些材料在磁场中的磁化、磁致伸缩等现象，可以研究磁场对物质内部微观结构和宏观性质的影响。此外，还可以通过测量物质的磁化曲线和磁滞回线等参数，进一步探究物质的磁学性质和磁畴结构。
毕奥-萨伐尔定律
02
描述了电流在空间中产生的磁场分布，即电流元在其周围空间
产生的磁场与电流元、距离有关。
磁场的高斯定理
03
表明磁场是无源场，即穿过任意闭合曲面的磁通量恒等于零。
磁场中的电流和磁动势
安培环路定律
描述了电流在磁场中所受的力与电流、磁动势之间的关系，即磁场中的电流所受的力与电流、磁动势沿闭合回路的线积分成正比。
磁流体动力学
研究磁场对流体运动的影响，如磁场对流体流动的导向、加速和减速作用。
磁力
磁场可以产生磁力，对物体进行吸引或排斥，可以用于物体的悬浮、分离和搬运等。
磁电阻
某些材料的电阻会受到磁场的影响，这种现象称为磁电阻效应，可以用于电子器件的设计。
磁场的工程应用
1 2
磁悬浮技术
利用磁场对物体的排斥力，实现物体的无接触悬浮，广泛应用于高速交通、悬浮列车等领域。
磁动势
描述了产生磁场的电流的量，即磁动势等于产生磁场的电流与线圈匝数的乘积。
磁阻
描述了磁通通过不同材料的难易程度，即磁阻等于材料磁导率与材料厚度的乘积。
磁场中的力
安培力

电动机定子磁链幅值恒定课件

驱动稳定性
01
在电机驱动系统中，保持定子磁链幅值恒定有助于提高系统的
稳定性，减少运行故障和维护需求。
动态响应
02
定子磁链幅值恒定有助于提高系统的动态响应能力，使电机驱
动系统能够更好地适应负载变化和快速启停操作。
集成化控制
03
通过将定子磁链幅值恒定的原理应用于电机驱动系统，可以实
现集成化控制，简化系统结构和降低成本。
电动机定子磁链的控制方法
幅值控制
矢量控制
பைடு நூலகம்
通过控制定子电流的幅值，调节定子磁链的幅值，实现电动机的恒转矩控制或恒功率控制。
通过同时控制定子电流的幅值和相位，实现定子磁链的幅值和相位的解耦控制，提高电动机的控制性能。
相位控制
通过控制定子电流的相位，调节定子磁链的相位，实现电动机的调速控制。
在节能控制中的应用
能量优化
保持定子磁链幅值恒定有助于减少铁损和铜损，降低电动机的运
行能耗，实现节能目标。
负载匹配
根据负载需求调整定子磁链幅值，使电动机始终运行在最佳效率
点，提高能源利用效率。
效率监控
通过实时监测定子磁链幅值，可以快速识别电动机的运行状态和
效率，便于及时调整和优化。
在电机驱动系统中的应用
电动机定子磁链幅值恒定课件
目录
CONTENTS
• 电动机定子磁链概述 • 电动机定子磁链幅值恒定的原理 • 电动机定子磁链幅值恒定的应用 • 电动机定子磁链幅值恒定的实验验证 • 电动机定子磁链幅值恒定的未来发展
01 电动机定子磁链概述
CHAPTER
定义与特性
定义
电动机定子磁链是指电动机定子绕组在磁场中产生的磁链，是电动机运行中的重要物理量。

2020年高中物理竞赛—电磁学C-05恒定磁场：电感(共14张PPT)

S
Jm
• dS
l
J mS
• dl
(
0
1)I
(
0
1)I
0
例5.8铁心磁环的尺寸和横切面如图。已知铁心的
磁计算导环率中>的>0B,,磁H环和上绕。有N匝线圈，通电流为I，试
解：>>0,磁感应线主要在磁环内流通，环内
H
只有方向分量。忽略漏磁，
H • dl H 2r NI
C
H
NI
2r
, B
NI 2r
•管壁内的磁化电流体密度
Jm
M
ez
1 r
r
(rM 2 )
ez (0
1) (b 2
1
a 2 )
•在r=a和r=b 处的磁化电流面密度分别是
J mS ra M 2 (er ) 0
1
J mS
r b
M2
(er ) ez [( 0
1)]
2b
•穿过z平面的磁化电流
I m
面上。其中B和磁环中相同，但H相差很大。设气
隙厚为t， H • dl Hi
l
(2r0
t)
Hgt
B
(2r0
t)
B
0
t
NI
BS
(2r0
t)
BS
t
NI
S
0S
(2r0 t) t NI
S
0S
NI
(2r0 t) t
em Rmi Rmt
S
0S
•因为气隙的磁阻Rmt很大，磁环中的和B比没有气隙时减小很多。
0 I1 4
l 2 l1
dl1
• dl2 r
回路2中电流I2在dl1处产生的向量磁位

电磁场恒定磁场

工程电磁场导论：恒定磁场
2）无外场时，各分子环流无规取向，总体磁矩为零，此时无宏观磁场。有外场时，这些微磁矩受到力矩
的作用，趋于沿外场方向排列（
）。此时，出现
的有
序分布，总磁场不再为零，宏观上呈现磁性。这个过程，称为物质（媒质）的磁化。 3）磁化的后果，就是媒质产生附加的磁场，叠加于外磁场之上，空间的磁场，由二者共同决定。
（沿 R 方向）那么前者对后者的磁场作用力可表示为
eR方向由施力者指向
受力者
其中，称为真空磁导率。
工程电磁场导论：恒定磁场
• 这个规律没有官方的名称，但常常称为 Ampere 定律，
其在磁场中的地位与 Coulomb 定律在电场中的地位相
当。因此，对于真空中的两个载流回路的作用力和，对
工程电磁场导论：恒定磁场
•
也可以定义磁力线（ B 线），其微分方程：
工程电磁场导论：恒定磁场
【例3－1】有限长直线电流的磁场问题。
•
考虑对称性，选取柱坐标，导线中点为坐标原点，导线与 z 轴重合。显然，磁场与维度无关。
取元电流
在 z′处，其在 P
点产生的元磁场
其中
工程电磁场导论：恒定磁场因此
故
工程电磁场导论：恒定磁场
工程电磁场导论：恒定磁场
• 各向同性线性磁介质，有本构方程
称为磁化率，是一个无量纲的纯数。此时有
其中
为相对磁导率，
为磁导率。
工程电磁场导论：恒定磁场一些磁介质的性能
工程电磁场导论：恒定磁场
• 对于铁磁介质，情况十分复杂。
等式仍然成立，但是
不成立。 M～H 间没有线性关系。
工程电磁场导论：恒定磁场

第二章静电场恒定电场和恒定磁场

图2.1电介质的极化
介质中的高斯定理表示为式中电位移矢量为
在线性的各向同性的电介质中
例2.1在空气中放入一个带电量为Q、半径为a的球体，该球体的相对介电常数为εr。求该球体内、外任意一点的电场强度。
解（1）球内任意一点，设到球心距离为r,做高斯面为以r为半径的球面，如图2.2所示。
由电场的对称性可知，E和D的方向为er,所以
大小、它们之间的距离和周围的电介质，即可以不用电容器。
例2.10同心金属球与球壳系统如图2.12所示，内导体球半径为a，外导体球壳的内外半径分别为b和c，导体球与导体球壳带有等量异号电荷，它
们之间充满相对介电常数为 r 的电介质，球外为空气。求该导体系统
的电容。
解:根据高斯定理不难求出空间各点的电场强度，设导体球和导体球壳的带电量分别是q和-q，则导体和导体球壳之间的电场强度的大小为
电场能为
WeΒιβλιοθήκη 1 2dVv
（2）对于多导体系统
We

1 2
dV
v
例2.12半径分别为a和b的同轴线，外加电压为U，内圆柱体电荷量为正，外圆柱面单位长度上的电荷量与内圆柱体等值异号。如图2.16(a)所示，两电极间在θ1的角度内填充介电常数为ε的电介质，其余部分为空气，求同轴线单位长度上储存的电场能量。
示，求在l长度上的外电感。
图2.25例2.20用图
例2.21一个半径为a的无限长直导线，在导线均匀流过的电流为I，求这个导线
在单位长度上的内电感，如图2.26所示（设导体内部的磁导率近似为μ0）。解:截面上的磁通并没有与全部电流I交链，而只是与一部分电流交链，交链的总磁链为
图2.26
2. 互有两感个回路l1和l2，如图2.27所示。

第十一章电磁学恒定磁场 Ma 2016

0 qnS d lv er dB 4 r2
d B 0 qv er B d N 4 r 2 方向根据右手螺旋法则， B 垂直 v 、正， B 为 v r 的方向；q为负， B 与
q
+
r B
v
q－
q为 r组成的平面。 v r 相反。
μ0 I B (cos θ1 cos θ 2 ) 4πr0
0 π
2
I
无限长载流长直导线的磁场
θ1 θ2
μ0 I B 2πr0
注意用右手螺旋关系判断方向。半无限长载流长直导线的磁场
1
r0
P
θ1 θ2

2 π

μ0 I B 4πr0
I
r0
P
大学物理电磁学
2、载流圆线圈轴线上的磁场真空中，半径为R的载流导线，通有电流I，称圆电流。求其轴线上一点 P的磁感强度的方向和大小
1、5 点： dB 0
7

6 5
Idl
R
×
× 3
3、7点： dB
0 Idl 4 π R2
4
2、4、6、8 点：
dB
0 Idl
4π R
2
sin 45
0
大学物理电磁学
3. 毕—萨定律应用举例
dB 的方向均
沿x 轴负方向
(1) 载流长直导线的磁场
z
dz
解
2

dB
大学物理电磁学
磁现象与电现象有没有联系？
静电场？
静止的电荷运动的电荷
1820年奥斯特：发现电流的磁效应
N

《电磁波与电磁场》4-恒定磁场

若回路电流为I，面积S，定义磁偶极矩m=IS。通常，热运动使磁偶极子的方向杂乱无章，宏观合成磁矩为零，对外不显磁性。
外加磁场时，磁场力使带电粒子的运动方向发生变化或产生新的电流，使磁矩重新排列，宏观的合成磁矩不再为零，这种现象称为磁化。
媒质磁化 B
B
B'
磁化结果出磁偶现极的子合成磁矩产生二次磁场BS，这种二次磁场影响外加磁场Ba，导致磁化状态发生改变，从而又使J’S
Chapter 4 恒定磁场
磁场是由运动电荷或电流产生的；当产生磁场的电流恒定时，它所产生的磁场不随时间变化，这种磁场称为恒定磁场。
4.1 磁感应强度 4.3 磁场的基本方程 4.5 电感 4.7 磁路
4.2 安培环路定律 4.4 磁场位函数 4.6 磁场能量
第4章恒定磁场
1. 磁场是由运动电荷或电流产生的。 2. 运动电荷或载流导线在磁场中要受到磁场的作用力。 3. 检验磁场是否存在的一种方法是改变载流导线在磁
抗磁性。媒质正常情况下，原子中的合成磁矩为零。当外加磁场时，电子进动产生的附加磁矩方向总是与外加磁场的方向相反，导致媒质中合成磁场减弱。如银、铜、铋、锌、铅及汞等属抗磁性媒质。顺磁性。媒质在正常情况下，原子中的合成磁矩并不为零，只是由于热运动结果，宏观的合成磁矩为零。在外加磁场的作用下，磁偶极子的磁矩方向朝着外加磁场方向转动。使合成磁场增强。如铝、锡、镁、钨、铂及钯等属顺磁性媒质。
但是，无论抗磁性或者顺磁性媒质，其磁化现象均很微弱，因此，可以认为它们的相对磁导率基本上等于1。铁磁性媒质的磁化现象非常显著，其磁导率可以达到很高的数值。值得注意的是，近年来研发的新型高分子磁性材料，其相对磁导率可达到与介电常数同一数量级。
媒质金银铜

几种常见的磁场ppt

可调性
脉冲磁场的强度、宽度和频率可以根据需要进行调节。
应用
脉冲磁场在科研、工业生产和医疗等领域有广泛应用。
在工业生产中，脉冲磁场用于金属的磁化、电磁搅拌、电磁成型和电磁熔炼等。
ABCD
在科研中，脉冲磁场用于研究物质的磁学性质，如物质的磁化、磁畴结构和磁电阻效应等。
在医疗中，脉冲磁场用于治疗肿瘤、改善局部血液循环和促进组织再生等。
交变磁场也用于电磁感应加热和电磁铁等领域。
03 脉冲磁场
定义
脉冲磁场是指磁场强度随时间变化，呈现脉冲状的磁场。
它通常由电流迅速变化产生，具有瞬时性和强烈性的特点。
特性
瞬时性
脉冲磁场在极短时间内达到峰值，持续时间短，变化速度快。
强烈性
由于电流的迅速变化，脉冲磁场通常具有较高的磁场强度，可达到数百乃至数千高斯。
方向不变
恒定磁场的磁力线方向始终保持不变，不像交变磁场那样方向会不断变化。
对物质的磁化作用
恒定磁场能够对放入其中的物质进行磁化，使其获得磁性。
应用
磁力泵
利用恒定磁场对铁磁性物质的吸引力，实现液体的输送。
磁力分离
利用恒定磁场对不同磁导率的物质进行分离，常用于工业废水中重金属的分离。
磁性材料制造
04 均匀磁场和非均匀磁场
定义与特性
01
02
03
均匀磁场
磁场中各点的磁感应强度大小相等、方向相同，且不随位置变化的磁场。
非均匀磁场
磁场中各点的磁感应强度大小和方向都随位置变化的磁场。
特性
均匀磁场具有空间周期性，非均匀磁场具有空间非周期性。
区别与联系
区别
均匀磁场各点的磁感应强度是恒定的，而非均匀磁场各点的磁感应强度是变化的。

高二物理竞赛课件：恒定磁场和磁感应强度

地球是一个巨大的永磁体。
3. 磁性起源于电荷的运动
安培电流分子(molecular current) 假说(1822年)： ➢ 一切磁现象起源于电荷的运动。 ➢ 磁性物质的分子中存在着分子电流，每个分子电流相当于一基元磁体。 ➢ 物质的磁性取决于内部分子电流对外界磁效应 (magnetic effect)的总和。 ➢ 说明了磁极不能单独存在的原因。
B 0I
2πa
I
2
a
O
P
B
1
I
(2) “半无限长”载流导线
1= /2 , 2 =
B 0I
4πa
(3) P点在导线的延长线上
a B
B= 0
例7-2. 载流圆线圈半径为R，电流强度为 I。求轴线上
距圆心O为x处P点的磁感强度。解：在圆电流上取电流元 Idl
Idl
R
r
dB
dB
0Idl sin 90
恒定磁场和磁感应强度
一、磁的基本现象 1. 磁铁的磁性(magnetism) 磁性：能吸引铁、钴、镍等物质的性质。
磁极(pole)：磁性最强的区域，分磁北极N和磁南极S。
S
N
磁极不能单独存在。
司南勺
磁力(magnetic force)：磁极间存在相互作用，同号相斥，异号相吸。
11.5 磁偏角
Idl
O
2
ar
P
r dB
Idl
B
dB
L
0 Idl
4π
sin
r2
1
统一变量: l acot
dl
a d sin2
r a
sin
B 0I 4πa

毕奥萨伐尔定律.ppt

第七章恒定磁场
7
物理学
第五版
7-4 毕奥-萨伐尔定律
4.由叠加原理求出磁感应强度的分布；
若各电流产生的
dB 方向一致，直接用
B
若各电流产生的 dB方向不一致，按照所选取
dB
的坐标系，求出
dB
的各方向的分量，（注意是
否具有对称性）然后各方向分别进行积分。
这样做的目的是将磁感应强度的矢量积分变为标量积分。有时在积分过程中还要选取合适的积分变量，来统一积分变量。
B 0I
2R
B
I
❖ 载流圆弧:
圆心角
B 0I 0I 2R 2 4R
第七章恒定磁场
B
I
17
物理学
第五版
7-4 毕奥-萨伐尔定律
(1)
R
B0
x
推
Io
广 (2)
I
R
组
o×
合 (3) I
R ×o
B0
0I
2R
B0
0I
4R
B0
0I
8R
第七章恒定磁场
18
物理学
第五版
7-4 毕奥-萨伐尔定律
(4) I
第七章恒定磁场
33
B 0nI
O
x
第七章恒定磁场
30
物理学
第五版
7-4 毕奥-萨伐尔定律
四运动电荷的磁场
dB
0
Idl
r
4π r3
Idl
qnSvdl
dB
0
4π
nSdlqv r3
r
j
S
dl
其中: I qnvS
dN nSdl

(电磁场PPT)第二章恒定电场

第二章
由电路理论
恒定电场
2.1.3 欧姆定律的微分形式
U RI
R l
S
电导率与电阻率的关系： 1 ，
（r 电阻率），（电导率）。 r
图2.1.5 J 与 E 之关系
在场论中 dI J dS
dU dI R J dS dl
dS
E dl
J E 欧姆定律微分形式。
第二章
恒定电场
U RI 欧姆定律积分形式。
本章要求:
理解各种电流密度的概念，通过欧姆定律和焦耳定律深刻理解场量之间的关系。
掌握导电媒质中的恒定电场基本方程和分界面衔接条件。
熟练掌握静电比拟法和电导的计算。
第二章
恒定电场知识结构
基本物理量 J、 E
欧姆定律
恒定电场
J 的散度
基本方程
E 的旋度
边界条件
边值问题
电位
一般解法电导与接地电阻特殊解(静电比拟)
第二章
第二章恒定电场
Steady Electric Field
导电媒质中的电流电源电动势与局外场强基本方程 • 分界面衔接条件 • 边值问题导电媒质中恒定电场与静电场的比拟电导和接地电阻
恒定电场
第二章
恒定电场
通有直流电流的导电媒质中同时存在着电流场和恒定电场。恒定电场是动态平衡下的电荷产生的，电荷作宏观运动，电荷的分布不随时间变化（即：恒定），它与静电场有相似之处。
—焦耳定律积分形式
第二章
2.2 电源电动势与局外场强
2.2.1 电源 (Source)
恒定电场
提供非静电力将其它形式的能转为电能的装置称为电源。
图2.2.1 恒定电流的形成

电磁场4恒定磁场

（1）磁偶极子
与电偶极子相对应，磁偶极子是所围成的面积很小的载流回路。
磁偶极子的特性用磁偶极矩矢量（磁
矩）来描述。
磁偶极矩矢量定义为：
m
IS
I—分子电流，电流方向与磁矩方向成右手螺旋关系
分子电流：将分子中的电子运动对外的磁效应等效为一个细小的圆环形电流。
磁偶极子受磁场力而转动
磁偶极子的矢量磁位与磁感应强度
洛伦兹力
磁感应强度的大小为单位电量的电荷以单位速度运动时
所受到的最大的力；
当
v和
B
垂直时，洛伦兹力为最大值。
几种特殊情况：无限长载流导线 1 0 2
半无限长载流导线
1
2
2
B
0I
4a
B
0I
2a
P点在导线的延长线上
B0
（3）磁通量
v B
穿过任意曲面S的通量
m B dS 单位：韦伯（Wb）
在均匀媒质中， 0 ，则有：
2m 0
无源区中的标量磁位满足拉普拉斯方程
4.6 恒定磁场的基本方程与边界条件
（1）真空中恒定磁场的基本方程
B 0
B 0J
有旋无源场
积分形式表示任一空间区域中的磁场和电流的关系；
微分形式表示在空间一点上磁场的变化和该点上电流密度的关系；
在直角坐标系中 dx dy dz Bx By Bz
➢磁力线是闭合的曲线，或两端伸向无穷远;
➢磁力线互不相交；
➢ 闭合的磁力线与交链的电流成右手螺旋关系。
4.2 高斯定理与安培环路定律
（1）真空中恒定磁场的高斯定理
B dS 0
磁通连续性原理
S

第十一章真空中的恒定磁场(1)讲述

（3）当带电粒子沿与上述
特定方向垂直的方向运动时所
即： Fmax qv 受到的磁力最大(记为Fm )，
并且Fm与q v的比值是与q、v
Fmax qv
无关的确定值。
大小与 q,无v关
第十一章真空中的恒定磁场
定
磁感应强度
B
:
反映空间某点的磁场大小和方向
义大小： B Fmax qv
方向：小磁针平衡时N 极的指向
第十一章真空中的恒定磁场
例1 长直电流的磁场.
dB 方向均垂
直指向里
q2
Idl q r
Il
od
q1
解
dB
0
4π
Idl sinq
r2
B
dB
0I
4π
dl sinq
r2
l d cotq, r d / sinq
*P dB
dl d dq / sin2 q
B 0I q2 sinq dq 4 π d q1
第十一章真空中的恒定磁场
第十一章真空中的恒定磁场
静电荷静电场
运动电荷电场磁场
稳恒电流稳恒磁场
学习方法：类比法
第十一章真空中的恒定磁场
§11-1 磁感应强度磁场的高斯定理
一、基本磁现象 (1) 天然磁铁吸引铁、钴、镍等物质。 (2) 条形磁铁两端磁性最强，称为磁极。
一只能够在水平面内自由转动的条形磁铁，平衡时总是顺
第十一章真空中的恒定磁场
规定：通过垂直于磁感应线方向的单位面积的磁感应线条数等于该点磁感应强度的大小。即
B dN
dN
dS
B
dN是穿过
dS
面的磁感应线条数。

《电磁学》PPT课件

磁场
由运动电荷（电流）产生的特殊物理场，描述磁极间的相互
作用。
电场性质
对放入其中的电荷有力的作用，且力的方向与电荷的电性有关。
磁场性质
对放入其中的磁体或通电导线有力的作用，且力的方向与电
流方向及磁场方向有关。
库仑定律与高斯定理
库仑定律
描述真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与电荷量的乘积成正比，与距离的平方成反比。
超导材料在电磁领域应用前景
01
超导材料的基本特性
零电阻、完全抗磁性Fra bibliotek02超导材料在电磁领域的应用
超导磁体、超导电缆、超导电机等
03
超导材料应用前景展望
高温超导材料、超导电子学器件等
太赫兹技术发展现状和挑战
太赫兹技术的概念和特点
介于微波和红外之间的电磁波
太赫兹技术发展现状
太赫兹源、太赫兹探测器、太赫兹波谱仪等
05
电磁波传播与辐射理论
麦克斯韦方程组内容解读
麦克斯韦方程组的四个基本方程
01
高斯定律、高斯磁定律、麦克斯韦-安培定律、法拉第感应定律。
方程组的物理意义
02
揭示了电荷、电流与电场、磁场之间的内在联系，描述了电磁
场的产生、传播和变化规律。
方程组在电磁学中的地位
03
是电磁学的基石，为电磁波理论、电磁辐射和天线设计等领域
实例分析
通过具体磁路实例，如电磁铁、变压器等，分析磁路的结构、工作原理和性能特点。
铁磁材料特性及应用领域
铁磁材料特性
具有高磁导率、低矫顽力、高饱和磁感应强度等特点，易于实现磁化和退磁。
VS
应用领域
广泛应用于电机、变压器、继电器、扬声器等电气设备中，以及磁记录、磁放大等领域。

恒定磁场

x r sin
Idl
x dl 2 d sin
r l o 1
积分变为:
x I sin d 2 Idlsin 2 2 0 sin 0 B dB 1 4π L 1 4 π r2 x2 2 sin 0 I 0 I sin d cos1 cos 2
1 0 , 2 0,
B =0
a
直线电流的磁感应线
磁感应线是以直线电流为轴的一层层同心圆环。
I
I
B
2.通电圆线圈的磁场
已知：电流为I，半径 R
Idl
求：圆电流的垂直轴线上P点的 B
R
I
解：将圆环分割为无限多个电流元，电流元在轴线上产生的磁感应强度 dB 为：
o
Idl
dB dB r dBx x P dBx ' x dB ' dB'
I
I
第三节恒定磁场的高斯定理一.磁感应线
为形象的描绘磁场分布而引入的一组有方向的空间曲线。规定： •方向：磁感应线上各点的切线方向就是该点磁感应强度的方向。 •大小：通过磁场中某点垂直于磁感应强度的单位面积的磁感应线条数等于该点磁感应强度的大小。磁感应线的疏密可以反映磁感应强度的大小。磁感应线稀疏处B较小，磁感应线密集处B较大。

二.毕奥-萨伐尔定律的应用
解题步骤
1.选取合适的电流元——根据已知电流的分布与待求场点的位
置； 2.选取合适的坐标系——要根据电流的分布与磁场分布的特点来选取坐标系，其目的是要使数学运算简单； 3.写出电流元产生的磁感应强度——根据毕奥－萨伐尔定律；
4.计算磁感应强度的分布——叠加原理；

第十一章恒定磁场

S1 ( B R2 ) 0
S1 BR 2
(3i 2 j ) Si 3S
例3、两平行载流直导线
求 1.两线中点 B A
I1
2.过图中矩形的磁通量解：1.I1、I2在A点的磁场
BA
r2
A
I2
l
r3
0 I1 B1 B2 2 d 2
r1
2.0 10 T
第十一章恒定磁场静止的电荷产生静电场，静电场是一种物质。运动电荷周围既有电场又有磁场，磁场也是一种物质。恒定电流（运动电荷）的磁场在研究方法上与静电场有许多相似之处，因此要与静电场部分类比学习。
电流密度（矢量）
用来细致刻画电流在截面上分布的物理量。
垂直通过单位截面的电流强度，称为此处的电流密度。
0 I sin dy B 2 4 r 2 0 I sin d 1 4a
0 I B (cos 1 cos 2 ) 4a
I
2
dy

1 r0
r
y
O
dB
P
a
X
0 I B (cos 1 cos 2 ) 4a
无限长载流直导线
I 2
Ek dl Ek dl
L
单位正电荷绕闭合回路一周时，电源中非静电力所做的功。电动势描述电路中非静电力做功本领电势差描述电路中静电力做功本领注意：电动势是标量
基本的磁现象
天然磁石同极相斥异极相吸
S
N
S
N
电流的磁效应 1820年奥斯特
S
N
I
F
I
F
电子束
E dl

磁感应强度安培环路定律、恒定磁场基本方程与分界面上的衔接条件ppt课件

磁感应线穿过非闭合面 S 的磁通
Φ SBdS
3. 磁感应线
单位：Wb (韦伯)
磁感应线方程 Bdl0
直角坐标系 Bx By Bz
dx dy dz
图3.2.2 B 的通量
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第三章
磁感应线的性质：
磁感应线是闭合的曲线;
恒定磁场
磁感应线不能相交；
图3.2.3 导线位于铁板上方
S( H )dSSJdS
积分式对任意曲面 S 都成立，则
HJ
恒定磁场是有旋场返回上页下页
第三章
恒定磁场
例3.2.4 一矩形截面的镯环，镯环上绕有 N 匝线
圈，电流为 I ，如图示，试求气隙中的 B 和 H。
解: 在镯环中, B为有H限值，故H = 0。
取安培环路的半径,
磁化电流具有与传导电流相同的磁效应。
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第三章
4）磁偶极子与电偶极子对比
模型极化与磁化
电
偶
极
子
pqd
ρp -P
p Pen
磁偶
JmM
极子
mIdS KmMen
恒定磁场
电场与磁场
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第三章
4.有磁介质时的环量与旋度
恒定磁场
Bdl l
0I
象。
图3.2.15 磁偶极子受磁场力而转动
磁化强度（magnetization Intensity）
n
mi
M lim i1 V 0 V
（A/m）
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第三章
3）磁化电流
恒定磁场
体磁化电流 JmM 面磁化电流 KmMen 有磁介质存在时，场中的 B 是自由电流和磁化电流共同作用，在真空中产生的。

第3章恒定磁场

B A
引申——无限长直导线通直流I
A
az
0I 2
ln
r0 r
r0 是矢量磁位的参考0点
电磁场与电磁波
北京邮电大学
27
§3.3 偶极子
Electric Dipole 由间距“很小”的2个等量正负“点”电荷组成 •间距：l
•“点”电荷：q1=q、q2=－q
Magnetic Dipole 半径“很小”的圆电流环 a I
B

0I
Idl sin
R2 dl aR
a
线电流
4 C R2
体电流

B

0
4

V
J aR R2
dV
面电流

B

0
J S aR dS
4 S R2
电磁场与电磁波
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11
4. 受

F12

0 4
C2 C1
I 2dl2
它们说明：
C

B dl 0 I
C
• 磁通连续，磁力线是无头无尾的闭合曲线；
• 恒定磁场没有散度源，但有旋度源。
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例1. 电流环在轴线上的磁场
已知: 半径a和电流I
有对称性，但找不到环线使磁场强度相等.
直接求解.

B

S
dB

(安米) S

v
电磁场与电磁波
l
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vΔt
5
§3-1 恒定磁场的基本方程
本节内容
先看一些试验定律：