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1、,磁介质中的磁场,居里.P,居里.M,介质的磁化,返回,结束,12-1 磁介质 介质的磁化,锰、铬、铂、氮,水银、铜、硫、氢、金、银,铁、镍、钴、铁氧体,返回,结束,非均匀磁场,返回,结束,圆柱形试件,顺磁质试件向右摆动,返回,结束,抗磁质磁化后试件的极性,抗磁质试件向左摆动,返回,结束,返回,结束,顺磁质分子的固有磁矩,无外磁场作用时，由于分子的热运动，分子磁矩取向各不相同,整个介质不显磁性。,二、顺磁质及其磁化,返回,结束,有外磁场时，分子磁矩要受到一个力矩,这一力矩使分子磁矩转向外磁场的方向,返回,结束,有外磁场时，分子磁矩要受到一个力矩,这一力矩使分子磁矩转向外磁场的方向,返回,结束,
2、顺磁质磁化结果，使介质内部磁场增强。,返回,结束,抗磁质分子的固有磁矩为零。,三、抗磁质的磁化,即分子中所有电子自旋磁矩和轨道磁矩的矢量和为零。,返回,结束,在圆周运动中,返回,分子磁矩在磁场中,电子轨道平面在磁场中作进动。,返回,由于附加磁矩方向和外磁场相反，所以,返回,返回,一、磁化强度：,12-2 磁化强度 磁化电流,返回,结束,返回,结束,A,.,M,d,l,=,.,M,d,l,B,.,M,d,l,返回,结束,返回,结束,磁场 强度,德国数学家,物理学家,高 斯,C.F.Gauss,(1777-1855),12-3 磁介质中的磁场 磁场强度,一、有介质时的安培环路定理,B,l,dl,.
3、,=,I,I,s,+,(,),M,l,dl,.,=,I,+,(,),介质磁中有磁化面电流，安培环路定理为：,B,l,dl,.,=,M,(,),I,即：,B,l,dl,.,M,(,),=,l,dl,.,H,l,dl,.,=,H,I,有磁介质时的安培环路定理,返回,结束,返回,结束,返回,结束,例题1一环形螺线管，管内充满磁导率为，相对磁导率为r的顺磁质。环的横截面半径远小于环的半径。 求：环内的磁场强度和磁感应强度,H,l,dl,.,=,r,2,H,返回,结束,.,H,l,dl,=,r,2,H,例题2一无限长载流圆柱体，通有电流I ，设电流 I 均匀分布在整个横截面上。柱体的磁导率为，柱外为真空
4、。求：柱内外各区域的磁场强度和磁感应强度。,返回,结束,在分界面上H 连续, B 不连续。,返回,结束,均匀磁化球的B线和H线,返回,结束,返回,结束,铁磁质,对于顺磁质与抗磁质，B与H有线性关系，,对于铁磁质，B 与H之间的关系比较复杂，,由实验所测定的 B 与 H 之间的关系曲线称为磁化特性曲线。,一、铁磁质及其磁化,返回,结束,磁场强度H 可以根据 I 的测量由式,用冲击电流计G ,可以测出感应电量q ,再由下式间接地测出B。,返回,结束,返回,结束,居里点： 当温度达到一定时，铁磁质转变为顺磁质，称这一温度为“居里点”,返回,结束,二、磁 畴,根据现代理论，铁磁质相邻原子的电子之间存在
5、很强的“交换耦合作用”，使得在无外磁场作用时，电子自旋磁矩能在小区域内自发地平行排列，形成自发磁化达到饱和状态的微小区域。这些区域称为“磁畴”,用磁畴理论可以解释铁磁质的磁化过程、磁滞现象、磁滞损耗以及居里点。,1892年罗辛格首先提出，磁畴的形成是由于磁偶极子间非磁性的相互作用。,返回,结束,1926年海森堡用量子力学中的交换力解释了磁偶极子间相互作用的起源。,返回,结束,1935年，朗道和栗佛希兹从磁场能量的观点说明了磁畴的成因。,返回,结束,显示磁畴结构的铁粉图形,返回,结束,三种铁磁性物质的磁畴,返回,结束,返回,结束,单晶磁畴结构 示意图,多晶磁畴结构 示意图,返回,结束,铁磁质单晶
6、体磁化过程,返回,铁磁质单晶体磁化过程,H,返回,铁磁质单晶体磁化过程,H,返回,铁磁质单晶体磁化过程,H,返回,铁磁质单晶体磁化过程,H,返回,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体
7、磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,铁磁质单晶体磁化过程,H,三、磁滞损耗,在交变电磁场中，铁磁质的反复磁化，将引起介质的发热，
8、称为磁滞损耗。,实验和理论都可以证明，磁滞损耗和磁质回线所包围的面积成正比。,返回,结束,3. 有剩磁、磁饱和及磁滞现象。,铁磁质的特性： 1. 磁导率不是一个常量，它的值不仅决定于原线圈中的电流，还决定于铁磁质样品磁化的历史。B 和H 不是线性关系。,2. 有很大的磁导率。放入线圈中时可以使磁场增强102 104倍。,4.温度超过居里点时，铁磁质转变为顺磁质。,返回,结束,四、磁性材料：,软磁材料,应用：硅钢片，作变压器、电机、电磁铁的铁芯。铁氧体（非金属）作高频线圈的磁芯材料。,特点：磁导率大，矫顽力小，容易磁化也容易退磁。磁滞回线包围面积小，磁滞损耗小。,返回,结束,特点：剩余磁感应强度大，矫顽力大，不容易磁化，也不容易退磁。磁滞回线宽，磁滞损耗大。,硬磁材料,应用：作永久磁铁，永磁喇叭,返回,结束,应用：作计算机中的记忆元件。磁化时极性的反转构成了“0”与“1”。,矩磁材料：,特点：磁滞回线呈矩形状,返回,结束,返回,结束,
