§4 边界条件 磁路定理
一、磁介质的边界条件
跨过两磁介质的分界面,两侧磁场量之间有何关系,将磁场方程
用于界面即可得到磁场方程的边界形式——边界条件。
1、
即的法线分量具有连续性。
将高斯定理的积分式用于图7-14中高斯面,有
图7-14
当,得
∴
2、
即若界面上无传导电流,则的切线分量具有连续性。
将安培环路定理用于图7-15的安培环路,有
当,得
图7-15
若在界面上没有传导电流,即,则
也可写成
3、线的“折射”
设介质1、2均为各向同性介质,其状态方程为
线方向一致。如图7-16,在几何上
图7-16
又边界条件为,两边对应相除得
成为
再把介质状态方程代入,即为
,或
当(如铁磁质)时,则,如图7-17,表明高的铁芯使线集中其内,表面成为等磁势面,这是磁路的基础。
图7-17
二、磁路定理
1、磁路
铁磁质的很大,据上可知铁芯有使磁通集中到自己内部的作用。有了铁芯,不仅大大增加,而且线几乎沿铁芯走向,铁芯的边界构成一个磁感应管。
类比电路中,电流在导线内流动,相当地,在铁芯中有线在“流动”,把
由铁芯等组成的磁感应管闭路称之为磁路。
2、磁路定理
(1) 基础
(场论——路论)
(2) 沿磁路选取积分回路-----串联回路为例
其中各段的磁通相同。定义:
磁动势——
磁 阻——
磁位降——
所以
该磁路定理类似于电路中全电路欧姆定律: 。
(3) 讨论
并联、串联规律同于电学相应规律,只需作如下对换:
磁 电
类似问题,如回路磁位定律、节点磁通定律,等。