文档介绍:(优选)磁化强度和磁化电流
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二、介质表面出现磁化电流
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解:在环内任取一点,过该点作一和环同心、半径为 的圆形回路。
式中 为螺绕环上线圈
的总匝数。由对称性可知,在所取圆形回路上各点的磁感应强度的大小相等,方向都沿切线。
例12-2 在均匀密绕的螺绕环内充满均匀的顺磁介质,已知螺绕环中的传导电流为I,单位长度内匝数n,环的横截面半径比环的平均半径小得多,磁介质的相对磁导率和磁导率分别为µ和µr。求环内的磁场强度和磁感应强度。
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解:
当环内是真空时
当环内充满均匀介质时
例12-2 在均匀密绕的螺绕环内充满均匀的顺磁介质,已知螺绕环中的传导电流为I,单位长度内匝数n,环的横截面半径比环的平均半径小得多,磁介质的相对磁导率和磁导率分别为µ和µr。求环内的磁场强度和磁感应强度。
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例12-3 如图所示,一半径为R1的无限长圆柱体(导体≈ 0 )中均匀地通有电流I,在它外面有半径为R2的无限长同轴圆柱面,两者之间充满着磁导率为的均匀磁介质,在圆柱面上通有相反方向的电流I。试求(1)圆柱体外圆柱面内一点的磁场;(2)圆柱体内一点磁场;(3)圆柱面外一点的磁场。
解 (1)当两个无限长的同轴圆柱体和圆柱面中有电流通过时,它们所激发的磁场是轴对称分布的,而磁介质亦呈轴对称分布,因而不会改变场的这种对称分布。设圆柱体外圆柱面内一点到轴的垂直距离是r1,以r1为半径作一圆,取此圆为积分回路,根据安培环路定理有
I
I
I
R1
R2
r2
r1
r3
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(2)设在圆柱体内一点到轴的垂直距离是r2,则以r2为半径作一圆,根据安培环路定理有
式中 是该环路所包围的电流部分,由此得
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由B= H,得
(3)在圆柱面外取一点,它到轴的垂直距离是r3,以r3为半径作一圆,根据安培环路定理,考虑到环路中所包围的电流的代数和为零,所以得
即
或
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§12-5 铁磁质
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一、铁磁质的特征
1. r >>1,产生特强附加磁场B;
2. r与磁化的过程有关,B-H关系为非线性,即不是常量,与H有复杂的函数关系;
3. 磁滞现象, H随外场而变,它的变化落后于外磁场的变化,外场消失后,磁性仍能保持;
4. 居里温度,一定的铁磁材料存在一特定的临界温度,称为居里点,当温度在居里点以上时,它们的磁导率和磁场强度H无关,这时铁磁质转化为顺磁质。
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二 、磁化曲线
B—H和—H曲线是非线性关系
B─H曲线也叫起始磁化曲线
Bmax ─饱和磁感强度
O
M
N
P
O
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O
三、磁滞回线
由于磁滞,当磁场强度减小到零(即H=0)时,磁感强度B≠0,而是仍有一定的数值Br,叫做剩余磁感强度(剩磁)。
当外磁场由+Hm渐减小时,磁感强度B并不沿起始曲线0P 减小 ,而是沿PQ 比较缓慢的减小,这种B的变化落后于H 的变化的现象,叫做磁滞现象,简称磁滞。
随着反向磁场的增加,B逐渐减小,当H=-Hc时,B等于零,剩磁消失,Hc叫做矫顽力,表示铁磁质抵抗去磁的能力。
磁滞效应损耗能量与磁滞回线的面积成正比
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铁磁质的磁滞现象
铁磁质磁化的磁滞现象动画示意
霍耳器件探头
螺线环
高斯计测
电流计测
饱和
剩磁
矫顽力