穩(wěn)恒磁場4磁介質課件

§7-9磁介質的磁化一.磁介質磁化強度1.磁介質的分類II磁介質對螺線管內的場有影響，加介質之前，螺線管內磁場強度為B0，加介質后為B→順磁質定義:如：錳、鉻、鉑、氮、氧等。如：汞、銅、鉍、銀、氫等。如：鐵、鈷、鎳等r不同的磁介質在磁場中所表現(xiàn)出的特性不同：→抗磁質→鐵磁質相對磁導率2.順磁質和抗磁質實物的基本組成單元：分子、原子、電子+-電子運動：繞核運動→圓電流→軌道磁矩(1)分子磁矩自旋運動→自旋磁矩兩種運動磁效應的總和分子圓電流分子的固有磁矩兩類磁介質≠0→順磁質→抗磁質=0分子圓電流和磁矩無外磁場順磁質的磁化有外磁場順磁質內磁場(2)順磁質的磁化討論1o順磁性介質處在外磁場時，其體內磁場：抗磁性介質處在外磁場時，其體內磁場：2o介質中的抗磁效應在順磁介質中是否有？有！3o超導體是完全抗磁體在外磁場中超導體內：=0式中是體積V內的分子磁矩或分子感生磁矩的矢量和。單位為：Am-1。3.磁化強度矢量為表征磁介質的極化狀態(tài)，定義磁化強度矢量：在單位體積內分子磁矩的矢量和，以M表示，即主要學習均勻磁化。介質磁化后,磁介質內部分子磁矩重新排列，內部分子電流總是相反，互相抵消，只在邊緣形成近似環(huán)形電流，稱為磁化電流I

，二.磁介質中的安培環(huán)路定理在圓柱形磁介質表面沿軸線方向單位長度的磁化電流，稱為磁化電流面密度Is。假設磁介質被均勻磁化，則在長為L，截面積為S的磁介質中引入輔助物理量磁場強度矢量在有磁介質的磁場中，沿任意閉合路徑磁場強度的線積分等于該路徑所包圍的傳導電流的代數和。物理意義SI制中磁場強度H的單位：安培/米(A/m)則有：→磁介質中的安培環(huán)路定理實驗表明：各向同性的磁介質和抗磁質，磁化強度與磁場強度成正比，即：令r=1+

，為磁介質的相對磁導率，則：B=0rH=H磁場強度和磁化強度的單位都是Am-1。

=

0

r

稱為磁介質的絕對磁導率注：真空中

=0,

r=1,=0,于是B=

0H

稱為磁介質的磁化率例1：長直單芯電纜的芯是一根半徑為R1

的金屬導體，它與外壁（R2）之間充滿相對磁導率為

r的均勻磁介質，電流I從芯流過再沿外壁流回。求介質中磁場分布解：根據電流分布的軸對稱性，磁場分布是以中心線為軸的同心圓分布選中心線為軸，半徑為r的圓為積分路徑0<r<R1R1

<r<R2r>R22o當溫度升高時，熱運動會瓦解磁疇內磁矩的規(guī)則排列。在臨界溫度（相變溫度Tc）時，鐵磁質完全變成了順磁質。居里點Tc(CuriePoint)如：鐵為1040K，鈷為1390K，鎳為630K2.磁化曲線裝置：環(huán)形螺繞環(huán)，用鐵磁質充滿環(huán)內空間。原理：根據安培定理由通有的傳導電流得：實驗測量B：得出曲線:——磁滯效應1)初始磁化曲線2)剩磁Br飽和磁感應強度Bm3)矯頑力Hc3.鐵磁質的磁滯回線鐵磁質的磁化狀態(tài)并不能由電流I或H值單值確定，它還取決于該鐵磁質此前的磁化歷史。4)磁滯回線5)在交變電流的勵磁下反復磁化使其溫度升高——磁滯損耗磁滯損耗與磁滯回線所包圍的面積成正比。不同的鐵磁質的磁滯回線的形狀不同，表示它們各具有不同的剩磁和矯頑力Hc4.鐵磁性材料(1)軟磁材料：

純鐵，坡莫合金(Fe，Ni)，硅鋼等。如r大，(起始磁化率大)飽和磁感應強度大適用于變壓器、繼電器、電機、以及各種高頻電磁元件的磁芯、磁棒。特點：矯頑力(Hc)小，磁滯回線的面積窄而長，損耗?。℉dB面積?。Ｒ状呕?、易退磁5.磁屏蔽把磁導率不同的兩種磁介