磁介質(zhì)磁化強(qiáng)實(shí)用教案

1、7-9-1 磁介質(zhì) 磁化強(qiáng)度一、磁介質(zhì)1、什么是磁介質(zhì)能夠磁化(chu)的物質(zhì)稱作磁介質(zhì)。2、磁介質(zhì)的磁化(chu)BBB 0B 的方向(fngxing)，隨磁介質(zhì)的不同而不同。介質(zhì)磁化后的附加磁感強(qiáng)度真空中的磁感強(qiáng)度 磁介質(zhì)中的總磁感強(qiáng)度第1頁/共31頁第一頁，共32頁。3、磁介質(zhì)的分類(fn li)標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)B 與B0方向順磁質(zhì)B與B0同向，BB0，如氧、鋁、鎢、鉑、鉻等抗磁質(zhì)B 與B0反向(fn xin)，BB0，BB0，如鐵、鈷、鎳等。順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)又稱為弱磁質(zhì)。0BB0BB第2頁/共31頁第二頁，共32頁。在物質(zhì)的分子中電子繞原子核作軌道(gudo)運(yùn)動(dòng)軌道(gudo)磁矩

2、；電子有自旋 自旋磁矩。分子內(nèi)所有電子的全部磁矩的矢量和，稱為分子的固有磁矩分子磁矩。分子磁矩可以用一個(gè)等效的圓電流來表示。二、磁介質(zhì)的磁化(chu)1、分子電流和分子磁矩Im第3頁/共31頁第三頁，共32頁。2、順磁質(zhì)磁化機(jī)理來自分子(fnz)的固有磁矩?zé)o外磁場：分子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)分子磁矩取向混亂(hnlun)物質(zhì)并不顯磁性未磁化狀態(tài)加外磁場：分子固有(gyu)磁矩受外磁場的作用分子磁矩沿外磁場方向排列產(chǎn)生附加的磁場B第4頁/共31頁第四頁，共32頁。0BBB無外磁場順 磁 質(zhì) 的 磁 化分子圓電流和磁矩mI0B有外磁場sI第5頁/共31頁第五頁，共32頁。3、抗磁質(zhì)磁化機(jī)理(j l)附加軌

3、道磁距無外磁場：分子中每個(gè)的軌道(gudo)磁矩和自旋磁矩的矢量和不為零，但分子的固有磁矩等于零，所以不顯磁性。加外磁場：分子中電子的軌道運(yùn)動(dòng)將受到影響引起與外磁場的方向相反的附加的軌道磁矩磁感應(yīng)強(qiáng)度(qingd)比外磁場強(qiáng)度(qingd)要略小一點(diǎn)。B0BmI第6頁/共31頁第六頁，共32頁。qv0B0,B 同向時(shí)qv0,B 反向時(shí)0B無外磁場時(shí)抗磁質(zhì)分子磁矩為零 0m0BBB抗磁質(zhì)內(nèi)磁場FmFmmm抗磁質(zhì)的磁化(chu)第7頁/共31頁第七頁，共32頁。三、 磁化強(qiáng)度VmM 1、引入：用單位體積(tj)內(nèi)的分子磁矩的矢量和來描述磁介質(zhì)磁化的程度。2、定義：磁介質(zhì)中單位(dnwi)體積內(nèi)的合

4、磁矩的矢量和，稱為磁化強(qiáng)度。3、單位(dnwi)：安培/米 (A/m-1)4、說明：磁化強(qiáng)度是描述磁介質(zhì)的宏觀量與介質(zhì)特性、溫度與統(tǒng)計(jì)規(guī)律有關(guān)第8頁/共31頁第八頁，共32頁。則磁介質(zhì)產(chǎn)生(chnshng)附加磁場磁介質(zhì)存在(cnzi)時(shí)，磁感應(yīng)線仍是一系列無頭無尾的閉合曲線(含磁介質(zhì)的磁高斯定理)對于任意(rny)閉合曲面S四、有磁介質(zhì)時(shí)的磁高斯定理0BBBSSBdSSSBSBdd000dSSB第9頁/共31頁第九頁，共32頁。7-9-2 磁介質(zhì)中的安培(npi)環(huán)路定理 磁場強(qiáng)度一、磁介質(zhì)中的安培環(huán)路(hun l)定律1、問題：長直螺線管管中充滿磁化強(qiáng)度為M 的各向同性的均勻(jnyn)磁

5、介質(zhì)線圈中的電流為I計(jì)算螺線管內(nèi)磁介質(zhì)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度。取閉合回路ABCDA)(00siABlINIIl dBl dB 分布電流傳導(dǎo)電流第10頁/共31頁第十頁，共32頁。2、分布電流(dinli)（磁化電流(dinli)）r圓電流沒有貢獻(xiàn)，在閉合(b h)路徑之外圓電流有貢獻(xiàn)圓電流無貢獻(xiàn)，流出流入代數(shù)和為0只有分子圓電流中心距直線AB的距離小于r 的分子圓電流才對IS 有貢獻(xiàn)。2 rIm nmLILrnIS 2 nmVmM lABSl dMl dMMLI lll dMNIl dB0 INIl dMBl0 +I+DCLAB第11頁/共31頁第十一頁，共32頁。3、磁介質(zhì)中的安培(npi)環(huán)路定律

6、MBH 0 Il dHl磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理：磁場強(qiáng)度(cchng qingd)沿任何閉合回路的線積分，等于通過該回路所包圍的傳導(dǎo)電流的代數(shù)和。磁場強(qiáng)度(cchng qingd)4、說明磁場強(qiáng)度是一個(gè)輔助物理量。磁場強(qiáng)度單位：A m-1磁場強(qiáng)度的環(huán)流只與穿過閉合回路的傳導(dǎo)電流有關(guān)，而與磁化電流無關(guān)。第12頁/共31頁第十二頁，共32頁。電介質(zhì)中的高斯定理磁介質(zhì)中的安培環(huán)路(hun l)定理 SSqqSdE)(100 LLLiIl dB00 l dMIl dBlll 00 Il dMBl)(0 MBH 0 Il dHl SSSSdPqSdE00011 00)(qSdPES PED 0 0qSd

7、DS第13頁/共31頁第十三頁，共32頁。二、磁場強(qiáng)度(qingd)與磁感應(yīng)強(qiáng)度(qingd)的關(guān)系1、定義(dngy)式MBH 0 MHB 0 2、磁場強(qiáng)度(qingd)與磁感應(yīng)強(qiáng)度(qingd)的關(guān)系HMm 實(shí)驗(yàn)規(guī)律 HkHkHBmm 100 磁化率mr 1相對磁導(dǎo)率HHBr 0絕對磁導(dǎo)率順磁質(zhì)：m0，r1，M與B同向抗磁質(zhì)：m0，rHC使磁芯呈+B態(tài)，則脈沖產(chǎn)生H HC使磁芯呈 B態(tài)，可做為二進(jìn)制的兩個(gè)態(tài)。BHoBHo第27頁/共31頁第二十七頁，共32頁。磁屏蔽(pngb) 把磁導(dǎo)率不同的兩種磁介質(zhì)放到磁場中，在它們的交界面上磁場要發(fā)生(fshng)突變，引起了磁感應(yīng)線的折射.磁屏蔽示

8、意圖第28頁/共31頁第二十八頁，共32頁。小 結(jié) 磁介質(zhì)、磁化強(qiáng)度 磁介質(zhì) 磁介質(zhì)的磁化 磁化強(qiáng)度 磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理 磁場強(qiáng)度(cchng qingd) 磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定律 磁場強(qiáng)度(cchng qingd)與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系 鐵磁質(zhì) 鐵磁質(zhì)的特性 磁疇 磁化曲線 磁滯回線 鐵磁性材料第29頁/共31頁第二十九頁，共32頁。作業(yè)(zuy)：大學(xué)物理習(xí)題集，練習(xí)15第30頁/共31頁第三十頁，共32頁。謝謝您的觀看(gunkn)！第31頁/共31頁第三十一頁，共32頁。NoImage內(nèi)容(nirng)總結(jié)7-9-1 磁介質(zhì) 磁化強(qiáng)度。2、順磁質(zhì)磁化機(jī)理來自分子的固有磁矩。安培/米 (A/m-1)。與介質(zhì)特性、溫度與統(tǒng)計(jì)規(guī)律有關(guān)。2、分布電流（磁化電流）。圓電流沒有