【第6章】磁介質(zhì)講解

第六章磁介質(zhì)分子電流與磁介質(zhì)鐵磁體磁場(chǎng)的能量§1分子電流與磁介質(zhì)一.磁介質(zhì)概述磁介質(zhì)：磁場(chǎng)與物質(zhì)相互作用時(shí)，磁場(chǎng)中的物質(zhì).物質(zhì)的磁性：分子、原子的電結(jié)構(gòu)不同，對(duì)磁場(chǎng)的影響不同，即不同磁性.磁場(chǎng)分子電流相互作用，相互影響勵(lì)磁電流激發(fā)的磁化場(chǎng)：磁化電流產(chǎn)生附加磁場(chǎng)：介質(zhì)中總的磁場(chǎng)：

—相對(duì)磁導(dǎo)率

討論

與夾銳角，增大，順磁質(zhì).

與夾鈍角，減小，抗磁質(zhì).

鐵磁質(zhì).二.分子磁矩與附加磁矩與反向附加磁矩分子磁矩與自旋運(yùn)動(dòng)形成分子電流.—電子軌道運(yùn)動(dòng)電子受洛侖茲力，產(chǎn)生拉莫爾進(jìn)動(dòng)，見圖.附加磁矩—在作用下，(a)(b)(c)電子在外磁場(chǎng)中的進(jìn)動(dòng)較大的分子，相對(duì)較小，可忽略，順磁.為零的分子，不可忽略，抗磁.定義：三.磁化強(qiáng)度磁化強(qiáng)度與磁化電流設(shè)分子數(shù)密度n平均分子磁矩磁化強(qiáng)度磁化強(qiáng)度與面電流設(shè)電流面密度，跨表面取環(huán)路L，如圖所示.上下兩邊緊貼且平行與表面.其余兩邊很短且垂直與表面.因只在介質(zhì)內(nèi)所以有或磁化強(qiáng)度與面電流內(nèi)外四.介質(zhì)內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度介質(zhì)內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與有關(guān).勻整磁介質(zhì)圓柱體如圖所示.安培電流類似于螺旋管.設(shè)圓柱體直徑d

，長(zhǎng)l

，在中點(diǎn)處:介質(zhì)內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度則當(dāng)l>>d當(dāng)l<<d五.磁場(chǎng)強(qiáng)度由安培環(huán)路定律而則磁場(chǎng)強(qiáng)度的環(huán)流，等于穿過(guò)環(huán)路面積的傳導(dǎo)電流的代數(shù)和.真空中令—磁場(chǎng)強(qiáng)度則六.磁化率與磁導(dǎo)率實(shí)驗(yàn)定律……(a)……(b)……(c)—介質(zhì)的磁化率由式(a),(b),(c),得—相對(duì)磁導(dǎo)率真空中順磁質(zhì)大多數(shù)玻璃，錳，鋁，鐵鹽與鎳鹽的容液等.抗磁質(zhì)鐵磁質(zhì)銅，硫，鉍，氫氣，水及惰性氣體等.鐵，鈷，鎳及其合金，鐵氧體等.【說(shuō)明】附加磁場(chǎng)很大，是的復(fù)雜函數(shù)（是磁化場(chǎng)）.落后于—磁滯現(xiàn)象.剩余磁性—剩磁.§2鐵磁體一.鐵磁體的特點(diǎn)二.磁化曲線與磁滯回線磁化曲線0JH123。。。(a)J~H曲線0BH123。。。(b)B~H曲線磁化曲線(起始磁化曲線)【討論】參見圖.“0~1”：緩慢上升；“1~2”：激烈上升；“2~3”：減慢上升；“3~”：J不變.B線性上升.磁滯回線磁滯回線0JH(c)J~H磁滯回線0BH(d)B~H磁滯回線a●c●●a’●a’●b’●b’●c’●c’c●-Hcb●Jba●Jab●BbB和J的變更總是落后于H的現(xiàn)象稱為磁滯現(xiàn)象.退磁方法

加熱

振動(dòng)

減幅磁振蕩【探討】參見圖.“a”點(diǎn)：Ja

飽和磁化強(qiáng)度.“b”點(diǎn)：Jb

剩余磁化強(qiáng)度，“c”點(diǎn)：Hc

—矯頑力.Bb

剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度.硬磁材料，矯頑力大.炭鋼、合金鋼、錳鋼、鈷鋼和鐵氧體等，可充磁成恒磁或稱永磁。用于磁電式儀表，電聲換能元件，永磁電機(jī)，指南針.軟磁材料，矯頑力小.廣泛應(yīng)用于互感器，接觸器，繼電器，電機(jī)，電磁鐵，磁芯，磁棒等.矩磁材料可用作記憶元件，控制元件，開關(guān)元件.三.鐵磁體分類與應(yīng)用§3磁場(chǎng)的能量二．磁場(chǎng)的能量長(zhǎng)直螺線管（或螺繞環(huán)）的電感磁能一．自感磁能與互感磁能由得和或磁能密度磁能—磁能分布于磁場(chǎng)不為零的空間.【例1】?jī)蓚€(gè)線圈的電流為，它們激發(fā)的磁場(chǎng)總磁能互感磁能自感磁能自感磁能【探討】

只與終態(tài)有關(guān)，與建立電流的先后順序無(wú)關(guān).前兩項(xiàng)對(duì)應(yīng)自感磁能，第三項(xiàng)對(duì)應(yīng)互感磁能，互感磁能有正、有負(fù)，視與的夾角而定.迅變電流時(shí)，只有后者適用，其適用范圍廣.電流變化慢時(shí)或前者說(shuō)明磁能存在于載流線圈中.后者說(shuō)明磁能存在于場(chǎng)不為零的空間，更具普遍意義.可作為自感系數(shù)L

的更具普遍意義的定義式.可作為互感系數(shù)