磁介質(zhì)的磁化磁化強(qiáng)矢量福州大學(xué)教學(xué)之窗

會計學(xué)1磁介質(zhì)的磁化磁化強(qiáng)矢量福州大學(xué)教學(xué)之窗2①.順磁介質(zhì)磁場中放入磁介質(zhì)磁介質(zhì)發(fā)生磁化產(chǎn)生附加磁場如鋁、錳、鉻等。一、磁介質(zhì)的磁化現(xiàn)象1.磁介質(zhì)的分類凡是能與磁場發(fā)生相互作用的物質(zhì)叫磁介質(zhì)。

順磁介質(zhì)中產(chǎn)生的附加磁場

與外場

方向相同，磁介質(zhì)中的場

要比外場

大。②抗磁介質(zhì)

抗磁介質(zhì)中產(chǎn)生的附加磁場

與外場

方向相反，磁介質(zhì)中的場

要比外場

小。第1頁/共11頁3如金屬金、銀、銅等。③鐵磁介質(zhì)

鐵磁介質(zhì)中產(chǎn)生的附加磁場

與外場

方向相同，但磁介質(zhì)中的場

要遠(yuǎn)比外場

大，是外場的幾百倍到幾萬倍。如金屬鋼、鐵、鈷、鎳等。2.磁介質(zhì)的磁化機(jī)制

類似電介質(zhì)的討論，從物質(zhì)電結(jié)構(gòu)來說明磁性的起源。NS相當(dāng)于一磁偶極子第2頁/共11頁4

整個分子磁矩是其中各個電子的軌道磁矩和自旋磁矩以及核的自旋磁矩的矢量和（核的自旋磁矩?？珊雎裕?。

原子中電子參與兩種運(yùn)動：自旋及繞核的軌道運(yùn)動，對應(yīng)有軌道磁矩和自旋磁矩。順磁質(zhì)：由具有固有磁矩的分子組成。分子中各電子的磁矩不完全抵消，整個分子具有一定的固有磁矩?？勾刨|(zhì)：分子中各電子的磁矩完全抵消，整個分子不具有固有的磁矩。1.順磁質(zhì)的磁化機(jī)制

磁介質(zhì)是由大量分子或原子組成，無外場時，順磁質(zhì)分子的磁矩排列雜亂無章，介質(zhì)內(nèi)分子磁矩的矢量和。第3頁/共11頁5

有外磁場時，這些分子固有磁矩就要受到磁場的力矩作用，等效Is⊙

從導(dǎo)體橫截面看，導(dǎo)體內(nèi)部分子電流兩兩反向，相互抵消。導(dǎo)體邊緣分子電流同向,未被抵消的分子電流沿著柱面流動。分子電流可等效成磁介質(zhì)表面的磁化電流Is，Is產(chǎn)生附加磁場。分子磁矩的矢量和:

力矩的方向力圖使分子磁矩的方向沿外場轉(zhuǎn)向。各分子磁矩都在一定程度上沿外磁場方向排列起來.第4頁/共11頁6

加外磁場后，電子受的向心力為核力和洛侖茲力的疊加，iei產(chǎn)生反向電子附加磁矩2.抗磁質(zhì)的磁化機(jī)制

磁化電流Is可產(chǎn)生附加磁場，但無熱效應(yīng)，因?yàn)闊o宏觀電荷的移動，磁化電流束縛在介質(zhì)表面上，不可引出，因此，磁化電流也稱為束縛電流。

對抗磁介質(zhì)來說，無外磁場時，各電子的磁矩矢量和為0，分子磁矩,分子不顯磁性。第5頁/共11頁7綜上所述：不論電子的軌道磁矩方向如何，附加磁場總與外場反向，eieii產(chǎn)生反向電子附加磁矩

同理，分子電流可等效成磁介質(zhì)表面的磁化電流Is，Is產(chǎn)生附加磁場。Is等效⊕第6頁/共11頁8②.對于順磁介質(zhì)分子磁矩>電子附加磁矩，順磁效應(yīng)>抗磁效應(yīng)；③.抗磁介質(zhì)中電子附加磁矩起主要作用，顯抗磁性。①.抗磁性是一切磁介質(zhì)固有的特性，它不僅存在于抗磁介質(zhì)中，也存在于順磁介質(zhì)中；明確幾點(diǎn)：在外場中在外場中順磁質(zhì)抗磁質(zhì)第7頁/共11頁91.定義：單位體積內(nèi)分子磁矩的矢量和。單位：安/米，A/m方向：與分子磁矩矢量和同向。表征物質(zhì)的宏觀磁性或介質(zhì)的磁化程度的物理量。注意：因?yàn)樗c介質(zhì)特性、溫度與統(tǒng)計規(guī)律有關(guān)。是第i個分子的磁矩；宏觀無限小微觀無限大；②.真空中。①.無外磁場Bo時，介質(zhì)中。順磁質(zhì)與同向，所以與同方向抗磁質(zhì)與反向，所以與反方向，其中：二、磁化強(qiáng)度第8頁/共11頁102.磁化強(qiáng)度與磁化電流Is的關(guān)系定義：

沿磁介質(zhì)軸線方向上單位長度的磁化電流稱為磁化電流密度js

。結(jié)論1：磁化強(qiáng)度大小數(shù)值上等于磁化電流密度。普遍情況下可以證明：束縛電流線密度的大小等于磁化強(qiáng)度的切向分量。電介質(zhì)有束縛電荷面密度的大小等于電極化強(qiáng)度的法向分量。

在外磁場作用下，介質(zhì)中的分子電流可等效成介質(zhì)表面的磁化電流Is，它產(chǎn)生附加磁場，但無熱效應(yīng)。微分關(guān)系第9頁/共11頁11

磁化強(qiáng)度沿任一回路的環(huán)流，等于穿過此回路的束縛電流IS的代數(shù)和。IS與L環(huán)繞方