第9章-磁学1.ppt

* 铁磁质的情况很复杂，一般说来 M 和 H 不成比例，甚至没有单值关系，即 M 的值不能由 H 的值唯一确定，它还与磁化的历史有关。 * 如果从铁磁质完全没有被磁化开始，逐渐增大线圈中电流I，得到的磁化曲线叫做起始磁化曲线，即图9－36中曲线。可以看出，当从零逐渐增加时，亦从零增加，且H较小时，B随H近似成正比地增大，H稍大后，B便开始急剧增大，随后增大减慢，当增大到一定值时（图9－36中点），几乎不再增加，这时铁磁质达了磁饱和状态。由于磁化曲线不是直线，所以铁磁质的磁导率以及相对磁导率都不是恒量。实验表明，各种铁磁质的磁化曲线都是不可逆的。在磁化达到饱和后，令减小，则亦减小，但并非沿起始磁化曲线逆向减小，而是沿图9－36中的曲线减小，减小得比原来增加时慢；当时，B并不为零，且，介质的磁化状态并不恢复到原来的起点，而是保留一定的磁性，这种现象叫做磁滞效应。也称为剩磁现象，叫做剩余磁感应强度。这时撤去线圈，铁磁质就是一块永磁体。由磁滞回线可看出，铁磁质中的B不是H的单值函数，它取决于铁磁质的磁化历史。不同的铁磁质具有不同宽窄的磁滞回线，表示它们具有不同的矫顽力。实验指出，当铁磁质在周期性变化的外磁场作用下反复磁化时，它会发热。这种因反复磁化发热而引起的能量损耗，叫磁滞损耗。 * * 磁盘存储技术的原则，是利用每个存储点上的磁场方向代表二进制的0或1，要读取这些数据，需要电极扫过这个磁场；由于磁阻效应，磁场会引起电极电阻的改变，从而改变电流的强度，电极输出电流的高低，就代表了0或1。在磁场作用下，磁性金属内部电子自旋方向发生改变而导致电阻改变的现象，被称为磁阻效应。这种效应，早在1857年就被英国的开尔文勋爵发现。 * * 磁盘存储技术的原则，是利用每个存储点上的磁场方向代表二进制的0或1，要读取这些数据，需要电极扫过这个磁场；由于磁阻效应，磁场会引起电极电阻的改变，从而改变电流的强度，电极输出电流的高低，就代表了0或1。在磁场作用下，磁性金属内部电子自旋方向发生改变而导致电阻改变的现象，被称为磁阻效应。这种效应，早在1857年就被英国的开尔文勋爵发现。 磁滞回线 -Br 剩磁）Br （矫顽力）-Hc 磁饱和 反向磁饱和 Hc B H o 2、磁畴 磁畴：线度 10-4 cm 的磁畴中，所有原子磁矩的方向均沿着一个方向排列。 纯铁 硅铁 钴 磁畴 磁滞损耗 在交变电磁场中，铁磁质的反复磁化将引起介质的发热，称为磁滞损耗。 实验和理论都可以证明，磁滞损耗和磁滞回线所包围的面积成正比 B H 居里点 温度升高到一定值，铁磁质变为顺磁质，这一温度为居里点. 3、磁性材料： 软磁材料 B H 应用：硅钢片，作变压器、电机、电磁 铁的铁芯，铁氧 体（非金属）作 高频线圈的磁芯 材料。 特点：磁导率大、矫顽力小、容易磁化也容易退磁、磁滞回线包围面积小、磁滞损耗小。 特点：剩余磁感应强度大，矫顽力大，不容易磁化，也不容易退磁，磁滞回线宽，磁滞损耗大。 硬磁材料 应用：作永久磁铁 永磁喇叭 B H 应用：作计算机中的记忆元件，磁化时极性的反转构成了“0”与“1”。 矩磁材料： B H 特点：磁滞回线呈矩形状 磁阻效应：在磁场作用下，磁性金属内部电子自旋磁矩方向发生改变而导致电阻改变的现象。 “巨磁电阻”效应的发现 瑞典皇家科学院10月9日宣布，法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔因先后独立发现了“巨磁电阻”效应，分享2007年诺贝尔物理奖。 “巨磁电阻”效应的发现 瑞典皇家科学院10月9日宣布，法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔因先后独立发现了“巨磁电阻”效应，分享2007年诺贝尔物理奖。 电场 磁场 电磁学基本定理 介质 静电场 介质 电场 磁场 点电荷电场 电流元磁场 无限长直电流 I B i B 无限大载流平板 无限长带电线 s 无限大均匀带电平面 作 业 大学物理学 下册P92习题 9.2, 9.6, 9.8, 9.10, 9.11, 9.13, 9.14, 9.17, 9.18, 9.21, 9.24, 9.25, 9.28 * 导体的电阻与导体的长度l成正比，与导体的横截面积（垂直于电流方向的截面积）S成反比，并且与导体本身的材料有关，这里为导体材料的电阻率，其倒数称为导体电导率，通常用表示。在国际单位制中，电阻的单位是（欧姆），电阻率的单位是，电导率的单位为 在一段电阻率为的导体中截取长为dl，截面积为dS的圆柱形体积元，其轴线即为该处电流密度J的方向所在直线。则体元两端电势分别为φ和dφ， * 磁体有