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磁场能量密度磁场

2022/07/16120 作者:佚名
导读:存在于载流导体、永久磁体、运动电荷或时变电场等周围空间的,以磁感应强度表征的一种特殊形式的物质。磁场的物质性,可由它的如下许多特性显示出来:磁场具有能量;磁场对运动电荷、载流导体有作用力;导线在磁场中运动或处在时变磁场中都将在导线中引起感应电动势,发电机、变压器就是根据这一原理制成的;在磁场的作用下,磁致伸缩材料会发生变形,呈现磁致伸缩现象;将载流导体置于磁场中,导体的横向两侧将出现电位差,即产生

存在于载流导体、永久磁体、运动电荷或时变电场等周围空间的,以磁感应强度表征的一种特殊形式的物质。磁场的物质性,可由它的如下许多特性显示出来:磁场具有能量;磁场对运动电荷、载流导体有作用力;导线在磁场中运动或处在时变磁场中都将在导线中引起感应电动势,发电机、变压器就是根据这一原理制成的;在磁场的作用下,磁致伸缩材料会发生变形,呈现磁致伸缩现象;将载流导体置于磁场中,导体的横向两侧将出现电位差,即产生霍耳效应;磁场可使载流导体或半导体的电阻发生变化,即产生磁致电阻效应,等等。描述磁场的基本物理量是磁感应强度B和重要的辅助量磁场强度H。

恒定磁场和时变磁场在空间某区域内,若各处的磁感应强度的量值和方向都不随时间变化,该区域中的磁场称恒定磁场,否则称时变磁场。时变磁场总是和时变电场相互关联,以电磁波的形式存在。研究某一区域中的时变磁场时,若电磁波的波长远大于区域的线度尺寸,则可忽略位移电流对磁场的作用,这种时变磁场称似稳磁场。大多数电力设备中的时变磁场可以认为是似稳磁场。

均匀磁场和非均匀磁场任何时刻,若空间某区域内各处的磁感应强度的量值和方向都相同,称区域中的磁场为均匀磁场,否则称非均匀磁场。

媒质的磁化位于磁场中的媒质将产生磁化效应。为宏观描述媒质的磁化状态及其对外磁场的影响,引入了磁场强度这一概念。磁感应强度和磁场强度的关系,常用磁化曲线表示。电机工程中,在许多场合下,只考虑铁磁材料的磁化;非铁磁材料的磁化很弱,一般不予考虑,即认为这种材料的磁导率和真空磁导率相同。

磁场的基本规律磁场具有如下的基本规律。

磁通量的连续性穿过任何闭合面的磁通量等于零(见磁通量)。

磁场强度的环路积分规律磁场强度沿闭合路径的线积分,等于穿过以该闭合路径为周界的曲面上的全电流(见磁场强度)。

磁场的能量密度在线性媒质中,单位体积内的磁场能量或磁场能量密度,等于(B·H)/2。

媒质分界面处磁场量满足的条件在媒质1和媒质2的分界面上有:①媒质1、2的磁感应强度的法向分量B1n、B2n连续,即B1n=B2n;②媒质1、2的磁场强度的切向分量H1t、H2t之差,等于分界面上的面电流密度Js(Js的方向垂直于H1t和H2t),即H1t-H2t=Js。不存在面电流时,H1t、H2t连续。

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