工程电磁场的导论第三章.ppt

第三章 恒定磁场;Introduction;本章要求 ;3.1.1 安培力定律 (Ampere’s Force Law ) ;磁场力 安培力;注：毕奥－沙伐定律 适用于无限大均匀媒质。;当 时，; 例 3.1.2 真空中有一载流为 I，半径为R的圆环， 试求其轴线上 P 点的 磁感应强度 B (自学)。;图3.1.4 圆形载流回路轴线上的磁场分布; 根据对称性By = 0;3.2 安培环路定律;2. 磁通连续性原理;直角坐标系;磁感应线的性质：;图3.2.5 一对反向电流传输线;3.2.2 安培环路定律 (Apere’s Circuital Law);2. 真空中的安培环路定律;根据对称性;解： 平行平面磁场,;得到;3. 介质的磁化（magnetization）; 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。;3） 磁化电流;4） 磁偶极子与电偶极子对比;4.有磁介质时的环量与旋度;图3.2.17 中三条环路上的 H 相等吗？环量相等吗？;5. B 与 H 的关系;3.3.1 基本方程 (Basic Equations);F2不能表示恒定磁场。; 解: 平行平面磁场，且轴对称，故; 导磁圆柱 r = 0 及 r =a 处有 磁化电流吗？两者关系如何？;3.3.2 分界面上的衔接条件（Boundary Condition);例.3.3.3 分析铁磁媒质与空气分界面情况。;即;3.4.1 磁矢位 A 的引出 （Definition Magnetic Vector Potential A);3.4.2 磁矢位 A 的边值问题 （ Boundary Value Problem of A);令无限远处 A = 0（参考磁矢位），方程特解为;2. 分界面上 A 的衔接条件;b) 围绕 P点作一扁圆柱，则;由 有;通解;解得; 3.4.3 磁矢位 A 的应用（Application of A );根据; 例3.4.2 应用磁矢位 A，试求空气中长直载流 细导线产生的磁场。; 解: 由上例计算结果, 两导线在 P 点的磁矢位;3) 在平行平面场中， 等 A 线就是磁感应线。; 在轴对称场中， 为等 A 线。;两线输电线的等A 线方程为偏心圆方程;—磁位 A（安培）;设 B 点为参考磁位，则;在直角坐标系中;位 函 数;;空气中;磁场分布的特点：;3.7 电 感;例 3.7.1 试求图示长为 l 的同轴电缆的自感 L。;2. 外导体内自感 ;3. 外自感 ;设;解法二;3.7.2 互感（Mutual Inductance）;图3.7.7 两对传输线的互感;? 媒质为线性；;由矢量恒等式; J（焦耳）;解: 由安培环??定律;3.8.3 磁场力 ( Magnetic Field Force );2. 虚位移法（Method of False Displacement );? 常磁链系统;解：系统的相互作用能为;解 ：设作用力为F，试棒沿 x 方向移动 dx，磁场能量的增量;3.9 磁 路;(a) 变压器;1. 磁路的基本物理量;2. 磁路的基尔霍夫定律;3. 磁路的欧姆定律;3.9.2 线性磁路的计算 (calculation of Linear Magnetic Circuit)(了解);3.9.3 铁磁质的磁特性; 硬磁材料 磁滞回线较宽 ， 充磁后剩磁大。如铁氧体 、钕铁硼 。用于永磁电机、电表、电扇，电脑存储器等器件中的永磁体。;若要继续充电, 外源必须克服回路的感应电动势做功, ;（2） 不变， 从 , ;总磁能;矢量恒等式;无感电阻;无感电阻;超导技术的应用;超导技术应用 超导电机、超导变压器、超导限流器、超导输电、超导储能、高能加速器、核聚变装置、磁流体发电、超导磁悬浮列车、超导磁分离、核磁共振谱仪。;江泽民总书记乘坐高温超导磁悬浮实验车;世界首辆载人高温超导磁悬浮实验车;高温超导磁悬浮模拟实验车;超导线材界面图