磁介质1-2.ppt

* 第十三章 磁场中的磁介质 本章教学基本要求 1、了解磁介质的磁化现象及其微观解释； 2、了解磁介质中的高斯定理及安培环路定理； 3、了解铁磁质的特性：剩磁、磁滞、磁畴、居里点。 第十三章 磁场中的磁介质 §13.1 磁介质的分类： 与电场中的电介质相类似，处在磁场中的磁介质也要磁化,并产生附加磁场。 磁介质分为三大类： 1.顺磁质： 锰、铬、铝、钨、氧 等 §13.2 顺磁质和抗磁质的磁化： 一、原子中电子的磁矩 第十三章 磁场中的磁介质 三、磁场对平面载流线圈的作用 二、分子电流 分子磁矩 附加磁场： 分子磁矩是各原子中电子轨道磁矩和自旋磁矩的矢量和，也称为分子固有磁矩，它可以看作由一个等效的圆电流----分子电流产生的。 当磁介质分子处在磁场中时，每个分子均会产生与外磁场方向相反的附加磁矩 ，这是一切磁介质分子都有抗磁性的原因。 旋进，附加场 第十三章 磁场中的磁介质 e e 三. 顺磁质和抗磁质的磁化： 热效应Pm无序 加磁场Pm有序 第十三章 磁场中的磁介质 四. 磁化强度和磁化电流： 表面束缚电流 内部相邻分子电流抵消 单个分子电流 第十三章 磁场中的磁介质 第十三章 磁场中的磁介质 §13.3 存在介质时磁场的基本规律 二、有磁介质时的磁场高斯定理： 第十三章 磁场中的磁介质 三、B、M、H之间的关系 与引入D类似，今后求解有关磁场的问题一般都先求磁场强度，再求磁感应强度及磁化强度等 第十三章 磁场中的磁介质 §12.2 毕奥－萨伐尔定律 一、 Biot--Savart Law 毕奥－萨伐尔根据电流磁作用的实验结果分析得出电流元产生磁场的规律, 称为毕奥－萨伐尔定律。 表述：电流元 在空间 点 产生的磁场 为： 在国际单位制中 称为真空磁导率 第十二章 稳恒磁场 例13.1 已知：I、χm、R、N，求铝环内H、M、Im L 第十三章 磁场中的磁介质 §13.4 铁磁质的磁化： 一、铁磁质的磁化规律： 铁磁质有三个特征： 1、高磁化率：10~105 顺磁质：10-6~10-4 抗磁质：-10-9~ -10-5 2、磁化强度随外场呈非线性 不可逆变化 3、居里点 起始磁化曲线 磁滞回线 第十三章 磁场中的磁介质 二、磁畴理论：电子自旋耦合 原子磁矩有序排列 自发磁化区 软磁材料：μ大, Br小 Hc小~1A/m，磁滞损耗低 硬磁材料：Hc大102 A/m， Br大,磁滞损耗大 矩磁材料 第十三章 磁场中的磁介质 二、磁畴理论：电子自旋耦合 原子磁矩有序排列 自发磁化区 软磁材料：μ大, Br小 Hc小~1A/m，磁滞损耗低 硬磁材料：Hc大102 A/m， Br大,磁滞损耗大 矩磁材料 第十三章 磁场中的磁介质 例题：长直单芯电缆的芯是一根半径为R 的 金属导体，它与外壁之间充满均匀磁介质，电 流从芯流过再沿外壁流回。求介质中磁场分布 及与导体相邻的介质表面的束缚电流。 方向沿圆的切线方向 方向与轴平行 磁介质内表面的总束缚电流 称为相对电容率 或相对介电常量。 ? 之间的关系： ? 之间的关系 实验规律 量纲 称为相对磁导率 磁导率 电磁场的 本构方程 描述真空中电磁场和 介质中电磁场的关系式 电介质中的高斯定理 磁介质中的安培环路定理 磁场中的磁介质 作业； 13-1 13-2 13-4 13-8 真空中的磁场习题课 真空中的磁场习题课 真空中的磁场习题课 在应用已有结论时要注意公式的变形： 例1、（习题12.32）:求o点的B和带电直线的磁矩 o a ω A x dx b x B 真空中的磁场习题课 * * * * *