文档介绍：工程电磁场第三章
第1页，共95页，编辑于2022年，星期四
Introduction
序
导体中通有直流电流时，在导体内部和它周围的媒质中，不仅有电场还有不随时间变化的磁场，称为恒定磁场。
恒定磁场和静电场是共95页，编辑于2022年，星期四
安培环路定律 (Apere’s Circuital Law)
1. 恒定磁场的旋度
在直角坐标系中
（ 毕奥－沙伐定律 ）
恒定磁场是有旋场
（有电流区）
（无电流区）
旋度运算后，得到
下 页
上 页
返 回
第16页，共95页，编辑于2022年，星期四
2. 真空中的安培环路定律
用斯托克斯定理
环路上的 B 仅与环路交链的电流有关吗？
真空中的安培环路定律
B 的旋度
等式两边取面积分
讨论
当电流与安培环路呈右手螺旋关系时，电流取正值，否则取负；
下 页
上 页
返 回
物理意义：
磁感应强度B沿任意闭和路径l的线积分，等于穿过路径l所围面积的总电流与真空磁导率的乘积。
第17页，共95页，编辑于2022年，星期四
根据对称性
试求无限大载流导板产生的磁感应强度 B。
解：定性分析场分布，取安培环路与电流呈右手螺旋
下 页
上 页
返 回
无限大载流导板
第18页，共95页，编辑于2022年，星期四
解： 平行平面磁场,
例 试求载流无限长同轴电缆产生的磁感应强度。
故
安培定律示意图
安培环路定律
下 页
上 页
返 回
同轴电缆
第19页，共95页，编辑于2022年，星期四
得到
得到
下 页
上 页
返 回
同轴电缆的磁场分布
第20页，共95页，编辑于2022年，星期四
3. 介质的磁化（magnetization）
2）介质的磁化
无外磁场作用时，介质对外不显磁性，
1）磁偶极子 (magnetic dipole)
在外磁场作用下，磁偶极子发生旋转，
Am2
磁偶极矩
( magnetic dipole moment )
介质的磁化
下 页
上 页
返 回
磁偶极子
m=IdS
dS
第21页，共95页，编辑于2022年，星期四
转矩为 Ti=mi×B ，旋转方向
使磁偶极矩方向与外磁场方向一
致，对外呈现磁性，称为磁化现
象。
磁化强度（magnetization Intensity）
（A/m）
磁偶极子受磁 场力而转动
下 页
上 页
返 回
第22页，共95页，编辑于2022年，星期四
3） 磁化电流
体磁化电流
面磁化电流
例 判断磁化电流的方向。
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。
磁化电流具有与传导电流相同的磁效应。
下 页
上 页
返 回
第23页，共95页，编辑于2022年，星期四
4） 磁偶极子与电偶极子对比
下 页
上 页
返 回
模 型
极化与磁化
电场与磁场
电偶极子
磁偶极子
第24页，共95页，编辑于2022年，星期四
移项后
定义：磁场强度
A/m
则有
安培环路定律的一般形式
下 页
上 页
返 回
H 与I 成右螺旋关系
第25页，共95页，编辑于2022年，星期四
中三条环路上的 H 相等吗？环量相等吗？
H 的分布与磁介质有关
中环路 L 上任一点的 H 与 I3 有关吗？
有磁介质存在时，重答上问。
安培环路定律
思考
下 页
上 页
返 回
H 与I 成右螺旋关系
第26页，共95页，编辑于2022年，星期四
5. B 与 H 的关系
实验证明，在各向同性的线性磁介质中
积分式对任意曲面 S 都成立，则
恒定磁场是有旋场
6. H 的旋度
即
mr—相对磁导率。
斯托克斯定律
— 磁化率。
H/m
磁导率
下 页
上 页
返 回
第27页，共95页，编辑于2022年，星期四
基本方程 (Basic Equations)
构成方程
恒定磁场的基本方程表示为
（磁通连续原理）
（安培环路定律）
恒定磁场的性质是有旋无源,电流是激发磁场的涡旋源。
基本方程 、 分界面衔接条件
Basic Equations and Boundary Co