磁介质中的磁场

三、有磁介质时磁场的计算计算步骤：[例1] 均匀密绕的细螺绕环(环截面半径<<环半径)内充满均匀的顺磁质，磁介质的相对磁导率为μr 绕环有N 匝线圈， 线圈中通电流I 。

求环内的磁场强 度和磁感应强度。

解：·在环内任取一点P ，过P 点作一环路L 如图。

由对称形性知，L 上各点H 的大小相同，方向均沿切向；·由H 的环路定理，⎰ H ⋅d l = μ0NI 有 H ⋅2πr = μ0NI 得 ·因磁介质是均匀的顺磁质，其中B 0= μ0NI /2πr 是螺绕环内部为真空时，环内部的磁感强度。

可见，此题在充介质的情况下，磁感强度增大为环内为真空时的μr 倍。

[例2]一无限长直导线半径R 1，通电为I ，导 线外包有一圆柱状磁介质壳，设磁介质 为各向同性的顺磁质，相对磁导率为μr ，H =2πrμ0NIB =μ0μr H = =μr B 02πrμ0μr NI求：(1)磁介质内外的H 和B ； (2)磁介质表面的磁化电流。

解：(1)求H 和B ·求H ，磁介质壳内： 对称性分析→H 方向如图 取环路L ，由环路定理有 ⎰L H 内⋅d l =I H 内2πr = IH 内= I 2πr(R 1≤ r ≤R 2)j '外 断面图同样可得，磁介质壳外·求B ， 方向同H 磁介质壳内磁介质壳外(2)求磁化电流 ·求M ， 方向同H 磁介质壳内 M = (μr -1)H 内μ0I 2πrB 外=μ0 H 外=(=B 0)M =(μr -1)I 2πr (R 1≤ r ≤R 2)H 外= I 2πr(R 2≤ r ≤∞)μ0μr I2πr B 内=μ H 内= (>B 0)B 0=μ0I2πr—传导电流的场=μr B 0·求j ' ， 方向如图 磁介质外表面I '外= j '外(2πR 2) = (μr -1) I磁介质内表面I '内= j '内(2πR 1) = (μr -1) I I '内和I '外方向相反如图。

磁介质和磁强度的相关性知识点：磁介质和磁强度相关性一、磁介质的概念磁介质是指在外磁场的作用下，能够表现出磁性的物质。

磁介质分为顺磁质、抗磁质和铁磁质三类。

顺磁质在外磁场作用下，磁化强度与外磁场强度方向相同；抗磁质在外磁场作用下，磁化强度与外磁场强度方向相反；铁磁质在外磁场作用下，磁化强度远大于外磁场强度，并且具有自发磁化的特点。

二、磁强度的定义磁强度是指磁场在某一点上的磁力线密度，是描述磁场强度的一个物理量。

磁强度用符号B表示，单位是特斯拉（T）。

三、磁介质与磁强度的关系1.磁介质对磁场的影响：磁介质放入磁场中，会受到磁场的磁化作用，使磁介质内部产生磁畴，从而改变磁场的分布。

不同类型的磁介质对磁场的影响程度不同。

2.磁介质的磁化强度：磁介质的磁化强度与外磁场强度有关。

当外磁场强度增大时，磁介质的磁化强度也会增大；当外磁场强度减小时，磁介质的磁化强度也会减小。

3.磁介质的磁化率：磁化率是描述磁介质磁化程度的一个物理量，用符号χ表示。

磁化率越大，磁介质的磁性越强。

不同类型的磁介质具有不同的磁化率。

4.磁介质的磁滞现象：磁介质在反复磁化过程中，磁化强度与外磁场强度之间的关系曲线不是直线，而是呈现出一定的滞后现象。

这种现象称为磁滞现象。

磁滞现象反映了磁介质的磁性强弱和稳定性。

5.磁介质的磁损耗：磁介质在磁化过程中，会产生能量损耗，表现为热能。

磁损耗是由于磁介质内部的磁畴壁移动和磁畴转动引起的。

磁损耗越大，磁介质的磁性越弱。

四、磁介质的应用1.磁记录：磁介质在磁记录技术中具有重要应用，如磁盘、磁带等。

不同类型的磁介质具有不同的记录密度和存储时间。

2.磁性材料：磁介质在磁性材料领域有广泛应用，如永磁体、磁性传感器、磁性滤波器等。

磁性材料的性能取决于磁介质的磁性强弱和稳定性。

3.磁疗：磁介质在磁疗领域也有应用，通过磁场作用于人体，达到治疗疾病的目的。

4.磁悬浮：磁介质在磁悬浮技术中起到关键作用，如磁悬浮列车、磁悬浮硬盘等。

磁介质中的磁场
1、有两根外形相同的铁棒，一根为磁铁，另一根不是，怎样才能辨别它们？不准将它们像磁针那样悬挂起来，也不准借助于任何仪器或物件。

答：将一根铁棒垂直置于另一根中间，如有吸引力则第一根是磁铁。

2、试解释为什么磁铁能吸引铁钉之类的铁制物体？
答：铁钉之类铁制物是铁磁质，在外磁场中磁化程度非常大，磁化后就像一个磁铁，在介质内部产生的磁感应强度的方向与顺磁质一样，因此磁铁能吸引铁钉之类的铁制物。

3、试说明磁感应强度和磁场强度之间的区别？
答：磁场强度的环量只与传导电流有关，而磁感应强度的环量还与磁化电流有关。

4、判断以下一些说法的正误：(1)若闭合曲线内不包围传导电流，则曲线上各点的磁场强度为零；(2) 若曲线上各点的磁场强度为零，则闭合曲线内包围的传导电流的代数和为零；(3)不论顺磁质或抗磁质，它们的磁感应强度和磁场强度的方向总是相同；(4)通过以同一曲线为边界的任意曲面的磁感应强度通量是相等的；(5) 通过以同一曲线为边界的任意曲面的磁场强度通量是相等的
答：(1)错；(2)对；(3)对；(4)对；(5)错。

5、如果一闭合曲面包围条形磁棒的一个极，那么通过该闭合曲面的磁通量是多少？答：等于零。

6、为什么蹄型磁铁比条形磁铁产生的磁场更强？
答：条形磁铁比蹄型磁铁组成的回路磁阻要大得多，因此蹄型磁铁产生的磁场更强。

7、磁铁吸引铁钉使它开始运动，铁钉的动能从何而来？
答：从磁能转化而来。

系统的磁能减少，转化为铁钉的动能。

第15章磁介质一、物质的磁化1、磁介质中的磁场设真空中的磁感应强度为的磁场中，放进了某种磁介质，在磁场和磁介质的相互作用下，磁介质产生了附加磁场，这时磁场中任意一点处的磁感应强度2、磁导率由于磁介质产生了附加磁场磁介质中的磁场不再等于原来真空中的磁场，定义和的比值为相对磁导率：介质中的磁导率：式中为真空中的磁导率3、三种磁介质（1）顺磁质：顺磁质产生的与方向相同，且。

略大于1（2）抗磁质：抗磁质产生的与方向相反，且。

略小于1（3）铁磁质：铁磁质产生的与方向相同，且。

远大于1二、磁化强度1、磁化强度定义为单位体积中分子磁矩的矢量和即：2、磁化强度与分子面电流密度的关系：式中为磁介质外法线方向上的单位矢量。

3、磁化强度的环流即磁化强度对闭合回路的线积分等于通过回路所包围面积内的总分子电流三、磁介质中的安培环路定律1、安培环流定律在有磁介质条件下的应用即：2、磁场强度定义为：3、磁介质中的安培环路定律：4、应用磁介质中的安培环路定律的注意点：（1）的环流只与传导电流有关，与介质（或分子电流）无关。

（2）的本身（）既有传导电流也与分子电流有关。

既描写了传导电流磁场的性质也描写了介质对磁场的影响。

（3）要应用磁介质中的安培环路定律来计算磁场强度时，传导电流和磁介质的分布都必须具有特殊的对称性。

5、磁介质中的几个参量间的关系：（1）磁化率（2）与的关系（3）与等之间的关系四、磁场的边界条件（界面上无传导电流）ေ、壁介蔨分界面伤边磁感应强度的法向分量连廭，即Ҩ2、磁介谨分界面两龹的磁场强嚦纄切向分量连续，即：Ƞ3 磃感应线的折射定律ā＊怎义如图15-1所示）五、铁磁物贩q、磁畴：电子ꇪ旋磁矩取向相同的對区域。

2、磁化曲线（图55-2中曲线）ေ磁导率曲线（图15-2中??曲线）4、磁滞回线ေ图17耩3）图中乺矫끽嚛㠂5、铁磁质与非铁㳁质的主要区别：铁磁物质产生的附加磁场错误!未定义书签。

的比原来真空中的磁场大得多。