第十二章物質(zhì)磁性

1、第十一章第十一章 穩(wěn)恒磁場(chǎng)穩(wěn)恒磁場(chǎng) 小結(jié)小結(jié)一、畢一、畢-沙定律沙定律204rrlIdBd運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)204rrvqB二、磁場(chǎng)疊加原理二、磁場(chǎng)疊加原理204rrlIdBdBLLIlIdBdlIdBd三、磁場(chǎng)的計(jì)算：三、磁場(chǎng)的計(jì)算：1 1、直接用畢、直接用畢-沙定律和疊加原理沙定律和疊加原理2 2、用已知的結(jié)論和疊加原理、用已知的結(jié)論和疊加原理3 3、利用安培環(huán)路定理、利用安培環(huán)路定理磁感應(yīng)線的性質(zhì)磁感應(yīng)線的性質(zhì)（適用于特殊情況）（適用于特殊情況）磁通量及其計(jì)算磁通量及其計(jì)算SmSdB四）基本定理四）基本定理2 2）磁場(chǎng)中的高斯定理：）磁場(chǎng)中的高斯定理：0SSdB磁場(chǎng)是無源場(chǎng)磁場(chǎng)

2、是無源場(chǎng)磁場(chǎng)是有旋場(chǎng)磁場(chǎng)是有旋場(chǎng)1 1）安培環(huán)路定理：）安培環(huán)路定理：內(nèi)LiLIl dB0五）磁場(chǎng)對(duì)電流的作用五）磁場(chǎng)對(duì)電流的作用-安培力安培力對(duì)電流元對(duì)電流元BlIdFdLBlIdFBPMm21IdA對(duì)載流導(dǎo)線對(duì)載流導(dǎo)線對(duì)載流線圈對(duì)載流線圈磁力的功：磁力的功： IAqBmvR0qBmvRT2201 1） 洛侖茲力洛侖茲力qBmvqBmvRsinqBmvRT22六）運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)六）運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)qBmvTvh2/垂直與Bv02 2）BvqFL3）若若 v 與與B 斜交斜交 七）幾個(gè)重要的結(jié)論：七）幾個(gè)重要的結(jié)論：1 1、直導(dǎo)線、直導(dǎo)線無限長(zhǎng)直導(dǎo)線無限長(zhǎng)直導(dǎo)線2 2、圓環(huán)電流軸

3、線上、圓環(huán)電流軸線上圓環(huán)電流環(huán)心圓環(huán)電流環(huán)心圓弧電流圓弧電流3 3、螺線管電流軸線上、螺線管電流軸線上長(zhǎng)螺線管長(zhǎng)螺線管半長(zhǎng)螺線管半長(zhǎng)螺線管)sin(sin4120aIBaIB202/32220)(2xaIaBaIB20220RIB圓弧)cos(cos2120nIBnIB020nIBA思考題思考題 如圖，無限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線與正三角形載流線圈在同一平面內(nèi)，若長(zhǎng)直導(dǎo)線固定不動(dòng)，則載流三角形線圈將 A. 向著長(zhǎng)直導(dǎo)線平移 B. 離開長(zhǎng)直導(dǎo)線平移 C. 轉(zhuǎn)動(dòng) D. 不動(dòng) F在在非均勻磁場(chǎng)非均勻磁場(chǎng)中，載流線圈除受到磁力矩外，中，載流線圈除受到磁力矩外，還受到磁力的作用。磁力的方向指向強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)還受到磁力的作

4、用。磁力的方向指向強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，因此載流小線圈總是被磁極吸引域，因此載流小線圈總是被磁極吸引例題例題 一半圓形閉合線圈半徑一半圓形閉合線圈半徑R=0.10m，通有電，通有電流流I=10mA，放在均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線圈，放在均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線圈平面平行，平面平行，B=5.0103高斯。求：高斯。求：(1)線圈所受力線圈所受力矩的大小和方向；矩的大小和方向；(2)當(dāng)此線圈受力矩的作用轉(zhuǎn)到當(dāng)此線圈受力矩的作用轉(zhuǎn)到線圈平面與磁場(chǎng)垂直的位置時(shí)，力矩所做的功。線圈平面與磁場(chǎng)垂直的位置時(shí)，力矩所做的功。OBIRM解解 （1）根據(jù)磁力矩公式）根據(jù)磁力矩公式BPMm2 21RIISPmm的方向垂直紙面向

5、外，的方向垂直紙面向外，m與磁與磁場(chǎng)場(chǎng)B的夾角的夾角 = /2sinBPMm磁力矩磁力矩M的方向垂直向上的方向垂直向上mN1085. 72122RBI（2 2）磁力矩作功為）磁力矩作功為dIWIBSIJ1085. 72122RIB12.1 順磁性和抗磁性順磁性和抗磁性 12.1.1 磁介質(zhì)磁介質(zhì) 12.1.2 順磁性和抗磁性的磁化順磁性和抗磁性的磁化 第十二章第十二章 物質(zhì)的磁性物質(zhì)的磁性概念預(yù)習(xí)檢測(cè)概念預(yù)習(xí)檢測(cè) 磁介質(zhì)有順磁質(zhì)、抗磁質(zhì)和鐵磁質(zhì)三種，用相對(duì)磁導(dǎo)率表征它們各自的特征時(shí) A. 順磁質(zhì)r 0 ，抗磁質(zhì)r 0 B. 順磁質(zhì)r 1 ，抗磁質(zhì)r =1 ，鐵磁質(zhì)r 1C. 順磁質(zhì)r 1 ，抗

6、磁質(zhì)r 1 D. 順磁質(zhì)r 0 ，抗磁質(zhì)r 1 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：如果在載流導(dǎo)線周圍空間不是真空，：如果在載流導(dǎo)線周圍空間不是真空，而是充滿某種各向同性的磁介質(zhì)，則磁感應(yīng)強(qiáng)度而是充滿某種各向同性的磁介質(zhì)，則磁感應(yīng)強(qiáng)度增加增加 r倍倍0rBB r: 磁介質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率磁介質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率(1) r 1：順磁質(zhì)，如氧、鋁、鎢、鉑、鉻等。：順磁質(zhì)，如氧、鋁、鎢、鉑、鉻等。(2) r 1：鐵磁質(zhì)，如鐵、鈷、鎳等：鐵磁質(zhì)，如鐵、鈷、鎳等 r = 0表示表示完全抗磁性完全抗磁性，如超導(dǎo)體是理想的抗磁體，如超導(dǎo)體是理想的抗磁體12.1.1 磁介質(zhì)磁介質(zhì) 一、原子中電子的磁矩一、原子中電子的磁矩reI2v原子中

7、的電子繞原子核以速原子中的電子繞原子核以速率率v 作半徑為作半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng)。的圓周運(yùn)動(dòng)。電子的軌道磁矩電子的軌道磁矩 L 的大小的大小ISL電子的軌道運(yùn)動(dòng)可用一個(gè)電子的軌道運(yùn)動(dòng)可用一個(gè)閉合的圓電流來代替閉合的圓電流來代替 Lme222rrev12.1.2 順磁性和抗磁性的磁化順磁性和抗磁性的磁化 rev21)(2rmmevLmeL2自旋磁矩自旋磁矩SmeSLmeL2軌道磁矩軌道磁矩 原子中電子除了作繞核的軌道運(yùn)動(dòng)外，還有原子中電子除了作繞核的軌道運(yùn)動(dòng)外，還有自旋，相應(yīng)地有自旋磁矩自旋，相應(yīng)地有自旋磁矩 S和自旋角動(dòng)量和自旋角動(dòng)量S，實(shí)，實(shí)驗(yàn)表明驗(yàn)表明 S和和S之間有如關(guān)系之間有如關(guān)系 量子

8、理論：量子理論：電子的角動(dòng)量和磁矩（包括軌道運(yùn)動(dòng)電子的角動(dòng)量和磁矩（包括軌道運(yùn)動(dòng)和自旋運(yùn)動(dòng)）的量值和方向都是量子化的。和自旋運(yùn)動(dòng)）的量值和方向都是量子化的。二、電子的拉莫進(jìn)動(dòng)二、電子的拉莫進(jìn)動(dòng) 一個(gè)作軌道運(yùn)動(dòng)的電子放在外磁場(chǎng)一個(gè)作軌道運(yùn)動(dòng)的電子放在外磁場(chǎng)B0中，與電中，與電子軌道運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的圓電流在磁場(chǎng)中受到磁力矩子軌道運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的圓電流在磁場(chǎng)中受到磁力矩 0BML 在磁力矩的作用下，圓電流（相當(dāng)于線圈）所在磁力矩的作用下，圓電流（相當(dāng)于線圈）所在的電子運(yùn)動(dòng)軌道平面要發(fā)生偏轉(zhuǎn)在的電子運(yùn)動(dòng)軌道平面要發(fā)生偏轉(zhuǎn) 磁力矩使軌道角動(dòng)量產(chǎn)生變化，其變化量磁力矩使軌道角動(dòng)量產(chǎn)生變化，其變化量dL與與L垂直，即電

9、子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道平面繞外磁場(chǎng)方向垂直，即電子繞核運(yùn)動(dòng)的軌道平面繞外磁場(chǎng)方向進(jìn)動(dòng)進(jìn)動(dòng)拉莫進(jìn)動(dòng)拉莫進(jìn)動(dòng)拉莫進(jìn)動(dòng)拉莫進(jìn)動(dòng) 使電子獲得了使電子獲得了一個(gè)附加的轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角一個(gè)附加的轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度方向沿外磁場(chǎng)方向。速度方向沿外磁場(chǎng)方向。這個(gè)附加的轉(zhuǎn)動(dòng)同樣等效這個(gè)附加的轉(zhuǎn)動(dòng)同樣等效于一個(gè)圓電流，從而產(chǎn)生于一個(gè)圓電流，從而產(chǎn)生一個(gè)附加磁矩一個(gè)附加磁矩 l 。因電子。因電子帶負(fù)電，故附加磁矩方向帶負(fù)電，故附加磁矩方向與外磁場(chǎng)方向相反。與外磁場(chǎng)方向相反。附加附加磁矩又稱為感應(yīng)磁矩。磁矩又稱為感應(yīng)磁矩。三、順磁性和抗磁性三、順磁性和抗磁性 介質(zhì)的分子（原子）中的所有電子的軌道磁矩介質(zhì)的分子（原子）中的所有電子的

10、軌道磁矩和自旋磁矩的矢量和，稱為和自旋磁矩的矢量和，稱為分子分子(固有固有)磁矩磁矩nmeISp 可用具有相同磁矩的圓電流來等效整個(gè)分子的可用具有相同磁矩的圓電流來等效整個(gè)分子的磁矩磁矩。設(shè)分子電流的電流強(qiáng)度為。設(shè)分子電流的電流強(qiáng)度為I，圓面積，圓面積S，對(duì)應(yīng)，對(duì)應(yīng)的分子磁矩的分子磁矩mI)(SLmp 磁介質(zhì)的分子磁矩為零磁介質(zhì)的分子磁矩為零，在外磁場(chǎng)中，各個(gè)，在外磁場(chǎng)中，各個(gè)分子中的電子都因拉莫進(jìn)動(dòng)而產(chǎn)生分子中的電子都因拉莫進(jìn)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)磁矩感應(yīng)磁矩。感。感應(yīng)磁矩的方向與外磁場(chǎng)方向相反。這樣抗磁質(zhì)體應(yīng)磁矩的方向與外磁場(chǎng)方向相反。這樣抗磁質(zhì)體內(nèi)的感應(yīng)磁矩激發(fā)一個(gè)和外磁場(chǎng)方向相反的內(nèi)的感應(yīng)磁矩激

11、發(fā)一個(gè)和外磁場(chǎng)方向相反的附加附加磁場(chǎng)磁場(chǎng)，使介質(zhì)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度減弱。，使介質(zhì)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度減弱。抗磁質(zhì)抗磁質(zhì)抗磁質(zhì)在外磁場(chǎng)中的磁化過程稱為抗磁質(zhì)在外磁場(chǎng)中的磁化過程稱為感應(yīng)磁化感應(yīng)磁化。 磁介質(zhì)的分子磁矩不為零磁介質(zhì)的分子磁矩不為零，但在無外磁場(chǎng)時(shí)，但在無外磁場(chǎng)時(shí)，宏觀上不產(chǎn)生磁效應(yīng)。宏觀上不產(chǎn)生磁效應(yīng)。順磁質(zhì)順磁質(zhì)順磁場(chǎng)在外磁場(chǎng)中的磁化過程稱為順磁場(chǎng)在外磁場(chǎng)中的磁化過程稱為取向磁化取向磁化。 有外磁場(chǎng)時(shí)，分子磁矩將不同程度地沿外磁有外磁場(chǎng)時(shí)，分子磁矩將不同程度地沿外磁場(chǎng)方向排列起來，在宏觀上呈現(xiàn)出附加磁場(chǎng)，這場(chǎng)方向排列起來，在宏觀上呈現(xiàn)出附加磁場(chǎng)，這個(gè)附加磁場(chǎng)的方向與外磁場(chǎng)方向相同，使介質(zhì)中

12、個(gè)附加磁場(chǎng)的方向與外磁場(chǎng)方向相同，使介質(zhì)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加。的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加。 順磁質(zhì)每個(gè)順磁質(zhì)每個(gè)分子中的電子在外磁場(chǎng)中也會(huì)出分子中的電子在外磁場(chǎng)中也會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)磁矩現(xiàn)感應(yīng)磁矩，但它比分子固有磁矩約小，但它比分子固有磁矩約小5個(gè)數(shù)量個(gè)數(shù)量級(jí)，因此完全可以忽略。級(jí)，因此完全可以忽略。mp0B0B 分子磁矩在外磁場(chǎng)中的取向效應(yīng)分子磁矩在外磁場(chǎng)中的取向效應(yīng)0mp0mp 抗磁質(zhì)抗磁質(zhì)：分子磁矩為零，附加磁矩是抗磁：分子磁矩為零，附加磁矩是抗磁質(zhì)產(chǎn)生磁效應(yīng)的唯一原因。附加磁矩與外磁場(chǎng)質(zhì)產(chǎn)生磁效應(yīng)的唯一原因。附加磁矩與外磁場(chǎng)相反，所以相反，所以附加磁場(chǎng)與外磁場(chǎng)反向附加磁場(chǎng)與外磁場(chǎng)反向。 順磁質(zhì)順磁質(zhì)：分子

13、磁矩：分子磁矩附加磁矩，分子磁矩附加磁矩，分子磁矩是產(chǎn)生磁效應(yīng)的主要原因。在外場(chǎng)作用下，所是產(chǎn)生磁效應(yīng)的主要原因。在外場(chǎng)作用下，所有分子磁矩都力圖轉(zhuǎn)到外磁場(chǎng)方向，所以有分子磁矩都力圖轉(zhuǎn)到外磁場(chǎng)方向，所以附加附加磁場(chǎng)與外磁場(chǎng)同向磁場(chǎng)與外磁場(chǎng)同向。12.2 磁化強(qiáng)度和磁化電流磁化強(qiáng)度和磁化電流 12.2.1 磁化強(qiáng)度磁化強(qiáng)度 12.2.2 磁化電流磁化電流 磁化強(qiáng)度表征物質(zhì)的宏觀磁性或介質(zhì)的磁化磁化強(qiáng)度表征物質(zhì)的宏觀磁性或介質(zhì)的磁化程度。程度。VpMim磁化強(qiáng)度的磁化強(qiáng)度的單位單位：安培：安培/米米 (A/m)磁化強(qiáng)度矢量磁化強(qiáng)度矢量M：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)分子磁矩的矢量和單位體積內(nèi)分子磁矩的矢量和磁化強(qiáng)度

14、矢量磁化強(qiáng)度矢量M與描述電介質(zhì)的極化強(qiáng)度與描述電介質(zhì)的極化強(qiáng)度P相當(dāng)相當(dāng)12.2.1 磁化強(qiáng)度磁化強(qiáng)度 F無外磁場(chǎng)時(shí)無外磁場(chǎng)時(shí) 抗磁質(zhì)：每個(gè)分子磁矩為零，所以磁化強(qiáng)度為零抗磁質(zhì)：每個(gè)分子磁矩為零，所以磁化強(qiáng)度為零順磁質(zhì)：雖然每個(gè)分子磁矩不為零，當(dāng)因其無順磁質(zhì)：雖然每個(gè)分子磁矩不為零，當(dāng)因其無 規(guī)的取向，規(guī)的取向， V內(nèi)所有的分子磁矩的矢內(nèi)所有的分子磁矩的矢 量和仍為零。所以磁化強(qiáng)度為零。量和仍為零。所以磁化強(qiáng)度為零?？勾刨|(zhì)：發(fā)生抗磁質(zhì)：發(fā)生感應(yīng)磁化感應(yīng)磁化，M的方向與外磁場(chǎng)方的方向與外磁場(chǎng)方 向相反；向相反；順磁質(zhì)：發(fā)生順磁質(zhì)：發(fā)生取向磁化取向磁化，M的方向與外磁場(chǎng)同的方向與外磁場(chǎng)同 向。向。

15、F有外磁場(chǎng)時(shí)有外磁場(chǎng)時(shí)外磁場(chǎng)越大，磁化強(qiáng)度越強(qiáng)。外磁場(chǎng)越大，磁化強(qiáng)度越強(qiáng)。 磁介質(zhì)的磁化，還可用磁介質(zhì)的磁化，還可用磁化電流磁化電流來表示。來表示。 一載流長(zhǎng)直螺線管，管內(nèi)充滿均勻磁介質(zhì)。一載流長(zhǎng)直螺線管，管內(nèi)充滿均勻磁介質(zhì)。電流在螺線管內(nèi)激發(fā)均勻磁場(chǎng)，磁介質(zhì)被均勻電流在螺線管內(nèi)激發(fā)均勻磁場(chǎng)，磁介質(zhì)被均勻磁化。磁介質(zhì)中各個(gè)分子電流平面將轉(zhuǎn)向與磁磁化。磁介質(zhì)中各個(gè)分子電流平面將轉(zhuǎn)向與磁場(chǎng)的方向垂直。場(chǎng)的方向垂直。磁化電流磁化電流與電介質(zhì)極化時(shí)在電介質(zhì)上產(chǎn)生的與電介質(zhì)極化時(shí)在電介質(zhì)上產(chǎn)生的極化極化電荷電荷相當(dāng)。極化電荷產(chǎn)生附加電場(chǎng)，相當(dāng)。極化電荷產(chǎn)生附加電場(chǎng)，磁化電流產(chǎn)磁化電流產(chǎn)生附加磁場(chǎng)。生附加

16、磁場(chǎng)。特例特例12.2.2 磁化電流磁化電流抗磁質(zhì)抗磁質(zhì)順磁質(zhì)順磁質(zhì)磁介質(zhì)邊緣的磁介質(zhì)邊緣的磁化面電流磁化面電流nSIpSmSmjVpMVjlSjSS d IlML磁化強(qiáng)度對(duì)任意閉合回路磁化強(qiáng)度對(duì)任意閉合回路L的線積分等于回的線積分等于回路所包圍的面積內(nèi)的總磁化電流路所包圍的面積內(nèi)的總磁化電流一般言之：介質(zhì)表面一般言之：介質(zhì)表面極化面電流線密度極化面電流線密度nMjSn 為介質(zhì)表面外法線的單位矢量。為介質(zhì)表面外法線的單位矢量。n n12.3 磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)磁介質(zhì)中的磁場(chǎng) 磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度 12.3.1 磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理 12.3.2 磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)高斯定律磁介質(zhì)中的

17、磁場(chǎng)高斯定律 12.3.3 各向同性的磁介質(zhì)各向同性的磁介質(zhì) 0BBB d00iiiiLIIlB diiLIlM 有磁介質(zhì)時(shí)，空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度有磁介質(zhì)時(shí)，空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)是傳導(dǎo)應(yīng)是傳導(dǎo)電流電流I 產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0和磁化電流和磁化電流I產(chǎn)生的磁感產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)強(qiáng)度B 的矢量和的矢量和 安培環(huán)路定理安培環(huán)路定理 磁化強(qiáng)度對(duì)閉合回路磁化強(qiáng)度對(duì)閉合回路L的線積分等于回路所包的線積分等于回路所包圍的總磁化電流圍的總磁化電流 12.3.1 磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理 iiLIlMBd)(0 diiLIlH 沿任一閉合路徑沿任一閉合路徑磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度的

18、環(huán)流等于該閉合的環(huán)流等于該閉合路徑所包圍的傳導(dǎo)電流的代數(shù)和路徑所包圍的傳導(dǎo)電流的代數(shù)和。MBH0定義磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度H的的單位單位：安培：安培/米米(A/m) H是是輔助物理量輔助物理量用磁場(chǎng)強(qiáng)度表述的安培環(huán)路定理用磁場(chǎng)強(qiáng)度表述的安培環(huán)路定理iiLIlMBd)(0SSSBBSB 0d)(d 傳導(dǎo)電流和磁化電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)線都是無頭傳導(dǎo)電流和磁化電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)線都是無頭無尾的閉合曲線。因此，對(duì)任意閉合曲面無尾的閉合曲線。因此，對(duì)任意閉合曲面S 磁場(chǎng)高斯定理依然成立磁場(chǎng)高斯定理依然成立 0d SSB12.3.2 磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)高斯定律磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)高斯定律 SSSBSB 0dd0

19、 如果磁介質(zhì)是各向同性的，在外磁場(chǎng)不太強(qiáng)如果磁介質(zhì)是各向同性的，在外磁場(chǎng)不太強(qiáng)的情況下，磁化強(qiáng)度的情況下，磁化強(qiáng)度M與磁場(chǎng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度H成正比成正比HMm m稱為磁介質(zhì)的磁化率，它是與介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)的稱為磁介質(zhì)的磁化率，它是與介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)的一個(gè)一個(gè)純數(shù)純數(shù)。12.3.3 各向同性的磁介質(zhì)各向同性的磁介質(zhì) )(0MHBmr1磁介質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率磁介質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率r0磁介質(zhì)的磁導(dǎo)率磁介質(zhì)的磁導(dǎo)率 所有順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)的磁化率都很小，其相所有順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)的磁化率都很小，其相對(duì)磁導(dǎo)率幾乎等于對(duì)磁導(dǎo)率幾乎等于1，它們對(duì)電流的磁場(chǎng)只產(chǎn)生微，它們對(duì)電流的磁場(chǎng)只產(chǎn)生微弱的影響。弱的影響。1 , 0rm順磁質(zhì)順磁

20、質(zhì)抗磁質(zhì)抗磁質(zhì)1 , 0rm )(m0HHH)1 ( m0H H)1 ( m0Hr0 MBH0C概念檢測(cè)概念檢測(cè) 關(guān)于穩(wěn)恒磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度H的下列幾種說法中哪個(gè)是正確的？ H僅與傳導(dǎo)電流有關(guān)若閉合曲線內(nèi)沒有包圍傳導(dǎo)電流，則曲線上各點(diǎn)的H必為零若閉合曲線上各點(diǎn)H均為零，則該曲線所包圍傳導(dǎo)電流的代數(shù)和為零以閉合曲線L為邊界的任意曲面的H通量均相等 abcdaabHlHd解解 由于傳導(dǎo)電流和由于傳導(dǎo)電流和磁介質(zhì)的分布具有對(duì)磁介質(zhì)的分布具有對(duì)稱性，可用安培環(huán)路稱性，可用安培環(huán)路定理計(jì)算。定理計(jì)算。例題例題1 有一無限長(zhǎng)螺線管，其中充滿磁導(dǎo)率為有一無限長(zhǎng)螺線管，其中充滿磁導(dǎo)率為 的各向同性均勻非鐵磁介質(zhì)。

21、如果螺線管單位的各向同性均勻非鐵磁介質(zhì)。如果螺線管單位長(zhǎng)度的線圈匝數(shù)為長(zhǎng)度的線圈匝數(shù)為n，所通電流為，所通電流為I，求管內(nèi)介，求管內(nèi)介質(zhì)中的磁場(chǎng)強(qiáng)度質(zhì)中的磁場(chǎng)強(qiáng)度H，磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁感應(yīng)強(qiáng)度B和磁化強(qiáng)度和磁化強(qiáng)度M。abcdH 1) 如圖所示的矩形回路如圖所示的矩形回路nIH 其方向由左指向右其方向由左指向右Iabn3) 對(duì)于各向同性的均勻非鐵磁介質(zhì)，有對(duì)于各向同性的均勻非鐵磁介質(zhì)，有nIHHM00rm) 1(順磁質(zhì)，順磁質(zhì)，M的方向與的方向與H的方向相同，由左指向右；的方向相同，由左指向右；2) 對(duì)于各向同性的非鐵磁介質(zhì)，有對(duì)于各向同性的非鐵磁介質(zhì)，有nIHBB和和H的方向相同的方向相同M的方

22、向的方向:抗磁質(zhì)，抗磁質(zhì)，M的方向與的方向與H的方向相反，由右指向左。的方向相反，由右指向左。均勻磁化的磁介質(zhì)中用安培環(huán)路定理求磁感均勻磁化的磁介質(zhì)中用安培環(huán)路定理求磁感應(yīng)強(qiáng)度的方法：應(yīng)強(qiáng)度的方法：傳導(dǎo)電流傳導(dǎo)電流ISIMBH此方法適用于有良好對(duì)稱性的情況。此方法適用于有良好對(duì)稱性的情況。常用常用 而不用而不用 d00iiiiLIIlB diiLIlH小小 結(jié)結(jié)一、有磁介質(zhì)的安培環(huán)路定理一、有磁介質(zhì)的安培環(huán)路定理 diiLIlHMBH0二、有磁介質(zhì)的磁場(chǎng)高斯定律二、有磁介質(zhì)的磁場(chǎng)高斯定律0d SSB三、各向同性的磁介質(zhì)三、各向同性的磁介質(zhì)HMmHHBr0 F相對(duì)磁導(dǎo)率非常大相對(duì)磁導(dǎo)率非常大隨所在處磁場(chǎng)強(qiáng)度變化而變化，隨所在處磁場(chǎng)強(qiáng)度變化而變化，B與與H不是線性關(guān)系不是線性關(guān)系外磁場(chǎng)撤去后，仍能保留部分磁性。外磁場(chǎng)撤去后，仍能保留部分磁性。能產(chǎn)生特別強(qiáng)的附加磁場(chǎng)，使鐵磁質(zhì)中的磁場(chǎng)增強(qiáng)能產(chǎn)生特別強(qiáng)的附加磁場(chǎng)，使鐵磁質(zhì)中的磁場(chǎng)增強(qiáng)102104倍。倍。 F鐵磁質(zhì)磁化存在一居里點(diǎn)。鐵磁質(zhì)磁化存在一居里點(diǎn)。12.4.1 鐵磁質(zhì)的性質(zhì)鐵磁質(zhì)的性質(zhì) F磁導(dǎo)率不是恒量磁導(dǎo)率不是恒量 在一定溫度（居里點(diǎn)）下，磁性發(fā)生突變。當(dāng)在一定溫度（居里點(diǎn)）下，磁性發(fā)生突變。當(dāng)溫度在居里點(diǎn)以上時(shí)，鐵磁