第十二章 磁介質(zhì)中的磁場

RIRIRIRI磁介質(zhì)錳、鉻、氮氣----銀、銅、氫….鐵、鈷、鎳及其合金充有磁介質(zhì)，有三種情況1）2）3）此種磁介質(zhì)稱為順磁質(zhì)此種磁介質(zhì)稱為抗磁質(zhì)此種磁介質(zhì)稱為鐵磁質(zhì)二.磁介質(zhì)及其分類1.磁介質(zhì)——放入磁場中的任何實物都是磁介質(zhì)磁介質(zhì)放入外場——相對磁導(dǎo)率

反映磁介質(zhì)對原場的影響程度

2.磁介質(zhì)的分類順磁質(zhì)：抗磁質(zhì)：減弱原場增強原場如鋅、銅、水銀、鉛等如錳、鉻、鉑、氧等弱磁性物質(zhì)順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)的相對磁導(dǎo)率都非常接近于1鐵磁質(zhì)：通常不是常數(shù)RI介質(zhì)磁導(dǎo)率的定義無介質(zhì)時：又因為：稱之為：磁導(dǎo)率抗磁性物質(zhì)：順磁性物質(zhì)：根據(jù)物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)學說：

順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)磁化的分子理論分子電流相當于一環(huán)流，它要產(chǎn)生一個分子磁矩用表示2.順磁質(zhì):沒有磁效應(yīng)。

分子磁矩轉(zhuǎn)向外磁場方向，附加磁場使加強。量子理論可以證明，在外磁場作用下，原子或分子中各個電子因旋進而產(chǎn)生附加磁矩，用表示，無論是抗磁物質(zhì)還是順磁物質(zhì)，總是與反向。

電子的旋進總是與成右手螺旋旋關(guān)系，電子的旋進也相當于一園電流，電子帶負電，因此這電流的磁矩與反向。

無論是順還是抗磁質(zhì)，都有旋進，只是順磁質(zhì)的磁化以分子磁矩的轉(zhuǎn)向為主。3.抗磁質(zhì):§12-2磁介質(zhì)中的磁場磁場強度有磁介質(zhì)時安培環(huán)路定理1.在真空當中磁場的兩條基本定律:其一：高斯定律其二：安培環(huán)路定律一:有磁介質(zhì)的磁高斯定理磁介質(zhì)存在時，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)對于任意閉合曲面S二：有磁介質(zhì)時的安培回路定律由于在介質(zhì)中還存在分子電流(極化電流)參與其中，那么安培回路定律：BBnIBBrmm==0所以：極化面電流的大小對所選回路應(yīng)用安培環(huán)路定理應(yīng)用++++++++++++ADBC有介質(zhì)時的安環(huán)定理所以有：我們令：++++++++++++ADBC稱為磁場強度所以有：介質(zhì)中的安培環(huán)路定理：

磁場中，磁場強度矢量沿任一閉合路徑L的線積分（的環(huán)流）等于穿出此閉合路徑傳導(dǎo)電流的代數(shù)和。（I與右手螺旋取正值）注意:

是傳導(dǎo)電流。

是一個輔助性的物理量；與真空中的安培定理一樣，如磁場具有對稱性，可用磁介質(zhì)中的安培定理求磁場的布：先求，再求；I

例題

有兩個半徑分別為和的“無限長”同軸圓筒形導(dǎo)體，在它們之間充以相對磁導(dǎo)率為的磁介質(zhì).當兩圓筒通有相反方向的電流時，試求（1）磁介質(zhì)中任意點P

的磁感應(yīng)強度的大小;（2）圓柱體外面一點

Q

的磁感強度.解：對稱性分析I當：所以：II當Rd>同理可求鐵磁質(zhì)的磁化規(guī)律裝置：環(huán)形螺繞環(huán);鐵磁質(zhì)Fe,Co,Ni及稀釷族元素的化合物，能被強烈地磁化實驗：測量B,如用感應(yīng)電動勢測量或用小線圈在縫口處測量；由得出曲線鐵磁質(zhì)的不一定是個常數(shù)，它是的函數(shù)

12-3鐵磁質(zhì)原理:傳導(dǎo)電流I;

用安培定理得H結(jié)果一：剩磁矯頑力磁滯回線

剩磁矯頑力

當外磁場由逐漸減小時，磁感強度B并不沿起始曲線a0減小，而是沿ab比較緩慢的減小，這種B的變化落后于H的變化的現(xiàn)象，叫做磁滯現(xiàn)象，簡稱磁滯.1：鐵磁體與鐵電體類似；在交變場的作用下，它的形狀會隨之變化，稱為磁致伸縮它可用做換能器，在超聲及檢測技術(shù)中大有作為。鐵:1040K鈷:1390K鎳:630K2：每種磁介質(zhì)T>Tc時，高磁導(dǎo)率、磁滯、磁致伸縮等一系列特殊狀態(tài)全部消失，而變?yōu)轫槾判?。這溫度叫臨界溫度，或稱鐵磁質(zhì)的居里點。不同鐵磁質(zhì)具有不同的轉(zhuǎn)變溫度

作變壓器的軟磁材料純鐵、硅鋼、莫合金(Fe，Ni)、鐵氧體等。r大，易磁化、易退磁（起始磁化率大）。飽和磁感應(yīng)強度大，矯頑力(Hc)小，磁滯回線的面積窄而長，損耗?。℉dB面積?。?。用于繼電器、電機及各種高頻電磁元件的磁芯、磁棒。二、鐵磁質(zhì)的分類和應(yīng)用作永久磁鐵的硬磁材料鎢鋼，碳鋼，鋁鎳鈷合金作存儲元件的矩磁材料

Hc不大，磁滯回線是矩形。用于記憶元件，當+脈沖產(chǎn)生H>HC使磁芯呈+B態(tài)，則–脈沖產(chǎn)生H<–HC使磁芯呈–B態(tài)，可做為二進制的兩個態(tài)。矯頑力(Hc)大（>102A/m)，剩磁Br大磁滯回線的面積大，損耗大。用于磁電式電表中的永磁鐵。耳機中的永久磁鐵，永磁揚聲器。錳鎂鐵氧體，鋰錳鐵氧體HBO鐵磁質(zhì);順磁質(zhì);抗磁質(zhì);

拭判斷下圖中的三條線分別表示哪一種磁介質(zhì)？1：磁疇：

對永久磁鐵的認識比其它磁現(xiàn)象的認識更早，但對其起因卻長期以來感到困惑不解；近代科學實踐證明：鐵磁質(zhì)的磁性主要來自電子的自旋。

鐵磁質(zhì)內(nèi)部原子間的相互作用非常強烈,量子理論證明，在這種作用下,鐵磁質(zhì)的內(nèi)部形成了一些自發(fā)磁化的小區(qū)域