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1、第九章 磁场中的磁介质,9.1 磁介质对磁场的影响,9.3 磁介质的磁化,9.5 铁磁质,9.4 的环路定理,9.1 磁介质对磁场的影响,类比电介质中的电场,传导电流产生,与介质有关的电流产生,在介质均匀充满磁场的情况下,内部为真空,内部为磁介质,顺磁质,抗磁质,铁磁质,9.2 原子的磁矩(自学),9.3 磁介质的磁化 一、磁介质的磁化 1. 分子电流 分子磁矩 每个分子等效一个圆电流,顺磁质 抗磁质,铁磁质,在 作用下整齐排 列，在介质表面出现 束缚（磁化）电流 与 方向相同,2.磁化的微观解释,有磁场,分子有固有磁矩,顺磁质,抗磁质,无磁场,分子无固有磁矩,出现与 反向的附加磁 矩,在介质
2、表面出现束缚（磁化）电流 I。B与B0方向相反,二、磁化强度矢量,顺磁质分子固有磁矩 的定向排列,抗磁质分子附加磁矩 的产生,介质的磁化,1、定义磁化强度矢量,单位：A/m,2、磁化强度矢量与磁感强度的实验关系,3.磁化强度与束缚电流的关系定性看，二者是正比关系,以各向同性磁介质磁化为例 在介质中任取一线元,设分子电流半径为r ，与 相铰链的分子电流中心均位 于以 为底、 为斜高的 斜圆柱体内,设磁介质单位体积分子数为n， 与 相铰链的分子电流数为,与任意回路L相铰链的束缚电流,束缚电流密度： 单位长度上的束缚电流,与 相铰链的束缚电流,束缚电流的方向与磁化强度 矢量成右手螺旋,9.4 的环路
3、定理 在磁介质存在的区域，磁场由全电流（传导电流、位移电流）和介质磁化产生的束缚电流共同决定。,取 回路L ，运用安培环路定理,与束缚电流无关,1、定义 为磁场强度矢量,为 的环路定理,2、磁场强度矢量 与磁感强度矢量 的关系,的单位,磁介质的磁导率,3、应用 在解决与磁介质有关的问题时,由 与 的关系，求,由 与 的关系，求,由 与 的关系，求束缚电流分布,在解决与磁介质有关的问题时，更加简便的方法:,1、由传导电流分布先求 B0 2、有磁介质存在时，,3、求束缚电流,例1 无限长直螺线管，单位长度匝数n , 管内充满相 对磁导率 的磁介质。现通以电流I ，求管内磁感强度和介质面束缚电流密度
4、。,取矩形环路a b c d a,因,又,由,解法二：自由电流产生的磁场大小为：其中nI为介质表面的自由电流密度。由此可知，若磁介质表面的束缚电流密度为 j ，则束缚电流在管中产生的磁场为： 管内总的磁感应强度为：,例2 一长直单芯导线的芯是根半径为R 的金属导体，与导电外壁间充满相 对磁导率 的磁介质。现有电流I 均匀流过横截面并沿外壁流回，求: (1)磁介质中磁场分布; (2)紧贴导体芯的磁介质表面上的束缚电流。,解: 磁场分布具有对称性,所以在磁介质中取圆形环路L,由,因此, 紧贴导体芯的磁介质表面处的磁化强度,由 与 的关系，求束缚电流紧贴导体芯作圆形环路L,9.5 铁磁质 N 匝密绕螺绕环,通以电流I,铁磁质,由 与 的关系，得到铁磁质的宏观性质,磁滞回线,B-H 非线性， 非单值，与磁化历史有关,起始磁化曲线,剩磁,矫顽力,使原场大幅度增加与磁化历史有关,铁磁性起因,磁畴,方向接近的磁畴扩大,磁饱和,磁滞现象：去掉磁化场，介质内的杂质和内应力 阻碍磁畴恢复原状,磁致伸缩：磁化引起介质中晶格间距的变化，从而发生长度和体积的改变,当铁磁体受剧烈震动或高温下剧烈热运动的影响，磁畴会瓦解，铁磁性消失，变为顺磁性。,临界温度居里点,
