《磁测量基础》PPT课件

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1、第一章磁测量基础内容基本磁学量和磁单位1-1磁场的基本定律1-2物质的磁性1-3铁磁物质的静态磁特性1-4§1-1基本磁学量和磁单位一、磁的库仑定律磁荷在空间产生的磁场A/m（SI）点磁荷的磁极强度为qm单位：Wb（SI）真空磁导率§1-1基本磁学量和磁单位磁偶极子磁偶极矩：Wbm（SI）-qm+qml一个磁偶极矩为jm的磁偶极子，当取磁偶极子的中点为坐标原点为时，在距离为r处（r>>l）的空间中产生的磁场为A/m（SI）分子电流说：可以用以环形电流来描绘磁偶极子环形电流的磁矩为imA磁矩的意义是表征磁偶极子磁性强弱和方向的一个物理量，和磁

2、偶极矩具有相同的物理意义。（Am2）二、磁化强度和磁极化强度两者都是描述宏观磁性物体磁性强弱的物理量。磁化强度：单位体积磁体内具有的磁矩矢量和。单位：A/m磁极化强度：单位体积磁体内具有的磁偶极矩矢量和。单位：特（斯拉）比磁化强度：单位质量磁性体内具有的磁矩矢量和。（其中为磁体密度）单位：Am2Kg-1毕奥——萨伐尔定律:三、磁感应强度B（也称磁通量密度）SI单位T，CGS单位Gs。1T=104Gs几种不同的电流在空间产生的磁场为：无限长直导线有限长直导线圆形电流圆心处长直螺线管轴线中心处螺绕环内部1、运动点电荷在磁场在磁场中受的洛伦兹

3、力对于任何置于其中的磁极或者电流能施加作用力。2、通电导线在磁场在磁场中受的安培力F=BIL3、磁场作用于载流线圈的磁力矩磁电式电流计原理实验测定游丝的反抗力矩与线圈转过的角度成正比.NS磁铁高斯定理仍然成立：无介质时高斯定理一、高斯定理磁通连续性原理§1-2磁场的基本定律有介质存在时的高斯定理磁介质磁化附加磁场磁感应线均为闭合曲线，都属于涡旋场磁通连续性原理：磁场的基本方程之一。根据磁通连续性原理证明：两种介质的分界面上，磁感应线的法线分量相等，即B1n=B2n，因此，只要测出样品表面法线磁场强度H2n，则样品内磁感应强度的法线分量B1n=

4、0H2n。SN样品B1nB2n如图，密绕长直螺线管内充满磁化强度为的各向同性均匀磁介质，线圈中的电流为选取闭合回路，由安培环路定理得，二、安培环路定理全电流定律定义磁场强度磁场的基本方程之一，也叫全电流定律只与传导电流有关由全电流定律证明，在两种不同介质的分界面上，磁场强度的切线分量相等。即如果测出样品表面切线方向磁场强度H0，即为样品内切线方向磁场强度。NS样品HiH0三、磁介质的性能方程M是反映介质磁化程度的物理量。在各向同性的磁介质中，某一点的磁化强度矢量与磁场强度矢量之间的关系可写为：磁化率，代表介质的磁化能力。无单位磁导率磁导率，代

5、表介质的磁化能力。单位H/m相对磁导率r，除铁磁物质外，其余介质的磁导率与真空磁导率相差很小。(无单位)电磁感应原理面积A磁通量四、电磁感应定律（一）磁路的概念:磁路：磁通所通过的路径。主磁通：由于铁心的导磁性能比空气要好得多，所以绝大部分磁通将在铁心内通过，这部分磁通称为主磁通。漏磁通：围绕载流线圈、部分铁心和铁心周围的空间，还存在少量分散的磁通，这部分磁通称为漏磁通。五、磁路的基本定律主磁通漏磁通变压器的磁路漏磁通漏磁通漏磁通主磁路：主磁通所通过的路径。漏磁路：漏磁通所通过的路径。励磁线圈：用以激励磁路中磁通的载流线圈。励磁电流：励磁线

6、圈中的电流。直流:直流磁路例如:直流电机交流:交流磁路例如:变压器（二）、磁路的基本定律1．安培环路定律定律内容:沿任何一条闭合回线，磁场强度的线积分值恰好等于该闭合回线所包围的总电流值（代数和）。公式:附图1-2,有:磁动势：通电线圈实际能够激发磁通量的磁势。Fm=NI（A）磁阻：就是磁通通过磁路时所受到的阻碍作用，用Rm表示。(H-1)2．磁路的欧姆定律定律内容:作用在磁路上的磁动势等于磁路内的磁通量乘以磁阻。类比电路：由于磁导率不是常数，所以Rm也不是常数。与电阻根本不同之处：1）电路中在电动势的驱动下，确实存在电荷在电路中流动，并因此

7、引起电阻的发热。而在磁导体中，并没有物质或能量在流动，因此不会在磁导体中产生损耗。即使在交变磁场中，磁导体的损耗也不是磁通“流通”产生的。2)电路中电流限定在铜导线和其他导电元件内，这些元件的电导率高，比电路的周围材料的电导率一般高1012倍以上。由于没有磁绝缘材料，周围介质的磁导率只比组成磁路材料的磁导率低几个数量级，漏磁较为严重。3）导体的电导率与导体流过电流无关，而磁路中磁导率为与磁通密度有关的非线性参数。4）由于有散磁通存在，即使均匀绕制，也不能做到全耦合，漏磁通一般很难用分析方法求得，通常采用经验公式计算。5）磁场较复杂，交流激励的磁

8、场在其周围导体中产生涡流效应，磁路计算是近似的~点击书本进入例题1-1例题[例1-1]有一闭合铁心磁路，铁心的截面积，磁路的平均长度L=0.3m，铁心