20.磁介质中的磁场.pptVIP

一.磁介质的分类 二.顺磁质和抗磁质的微观解释 3.抗磁质的微观解释 4.顺磁质的微观解释 一.磁介质中的安培环路定律 3.以充满各向同性均匀顺磁质的螺绕环为例 4.在各向同性磁介质中实验有： [例16]半径为R1的无限长圆柱导体(? ? ?0)，外有一半径为R2的无限长同轴圆柱面，两者间充满相对磁导率为?r的均匀磁介质。设电流I从圆柱体中均匀流过并沿外圆柱面流回。求磁场的分布。 解：作半径为r的圆周为积分回路L §12-3 铁 磁 质 3.磁滞现象 二.铁磁质的微观解释 1.磁畴：相邻原子中的电子自旋磁矩自发地平行排列，形成一个个小的自发磁化区。 3.外加磁场 (1)磁场较弱：自发磁化方向与外磁场方向相同或相近的磁畴的体积逐渐增大，反之则逐渐缩小(畴壁运动)。 4.去除外磁场：分裂成许多磁畴。由于掺杂和内应力等原因，磁畴之间存在摩擦阻力，使磁畴不能恢复到磁化前的杂乱排列状态。 * * :真空中的磁感应强度 :磁介质磁化而产生附加磁场 1.磁介质中的磁感应强度为 12-1磁介质 顺磁质和抗磁质的磁化 2.定义 ----相对磁导率 3.根据?r的不同，磁介质分为三类： (1)顺磁质:?r1，即BB0，这是因 与 同向所致，如锰、铝、氧等。 (2)抗磁质:?r1，即BB0，这是因 与 反向所致，如铜、氢、硫等。 (3)铁磁质:?r1, 即BB0，这是因为 不但与 同向，且比B0大得多,如钴、铁、镍等。 a.顺磁质和抗磁质：?r值约为 1?10-5?1 ----弱磁性物质 b.铁磁质：?r1 ----强磁性物质 c.定义： ----磁化率 d.顺磁质：?m 0 e.抗磁质：?m 0 f.铁磁质：?m 很大 1.分子固有磁矩 ： 分子中所有的电子轨道磁矩和自旋磁矩的矢量和。 无外磁场作用时，抗磁质分子的固有磁矩为零，顺磁质分子的固有磁矩不为零。 2.抗磁质分子顺磁质分子的区别： :电子的轨道运动磁矩 ——电子轨道运动角动量 a.外加磁场: 电子的轨道运动受到磁力矩的作用 b.dt时间内: c.电子产生一个与进动相应的附加磁矩 d.一个分子的附加磁矩 ----与 反向 任一体积元中，大量分子的附加磁矩矢量和与外磁场反向，产生与外磁场方向相反的附加磁场。 ----抗磁性产生的机理 *附加磁矩是产生抗磁性的唯一原因。 (1)加外磁场后，固有磁矩 在磁力矩作用下转向外磁场方向排列。 外磁场越强，这样的排列越整齐。 ----顺磁性产生的机理 (3)分子固有磁矩转向是产生顺磁性的主要原因(分子附加磁矩可忽略不计)。 (2)呈现出一个与外磁场同方向的附加磁场 12-2磁化电流 磁化强度 磁介质中的磁场 1.磁介质表面出现磁化电流 2.顺磁质磁化电流的磁场与外磁场方向一致，抗磁质则相反。 因无磁介质时有 令 ----磁介质的磁导率 令 ----磁场强度 ----磁介质中的安培环路定理 传导电流 单位为安培/米(A/m) 二. 的关系 1.磁化强度：磁介质单位体积内分子磁矩的矢量和，即 2.顺磁质:附加磁矩 可忽略。 3.抗磁质:固有磁矩 。 μr L回路中所包围的电流 1.rR1： 2.R1rR2： 3.rR2: 磁场分布与圆柱导体中的电流满足右手螺旋定则。 1.相对磁导率 ?r 1：一般可达102－104，最高可达106。 2.?随H而变化，即B与H之间是非线性关系。 起始磁化曲线 一.铁磁质的基本性质 Br: 剩余磁感应强度 Hc:矫顽力 磁滞回线 4.铁磁质有一临界温度Tc---居里点 工作温度高于Tc时，铁磁质将丧失其铁磁性而转化为顺磁质。 2.无外磁场：各磁畴磁化方向杂乱无章 ----对外不显磁性 (2)磁场较强：缩小着的磁畴消失， 其它磁畴的磁化方向转向外场方 向。外场越强，转向越充分。所有 磁畴都沿外磁场方向排列时则达到 饱和磁化状态。 ----磁性很强 ----表现出磁滞现象 5.T升高，分子热运动加剧。TTc时，磁畴全部被破坏，铁磁质转为顺磁质。 ----存在居里点