稳恒磁场2.pptVIP

下次课（10月15日） 交作业 27、28 2. 一段载流导线在磁场中受安培力 I S dF⊙ a b c d 4. 载流线圈在均匀磁场中受力矩 1. 带电粒子在磁场中受洛仑兹力 3. 载流线圈在磁场中受力 5. 安培力的功 § 8.6　磁场中的磁介质 当电流周围有物质存在时，磁场会使物质磁化，这样 磁化了的物质形成一附加磁场，会影响原来的磁场。 把影响磁场的物质称之为磁介质。 一. 磁介质的分类 磁介质对场有影响 总场是 类比电介质中的电场 传导电流产生 与介质有关的电流产生 在介质均匀充满磁场的情况下 定义 为介质的相对磁导率 I I I I 顺磁质，使磁场增强，Mn,Cr,Pt 介质的相对磁导率 二. 磁介质的磁化 磁化电流 1. 分子电流模型 分子磁矩 为介质的磁导率, 与介质种类有关 与 对应的等效圆电流称为分子电流。 ?r1 抗磁质，使磁场减弱,Cu,Au,Ag 铁磁质，使磁场剧增,Fe,Co,Ni及其合金 1 + 10-5 1 - 10-5 102?104 原子分子 磁 矩 电子轨道磁矩 电子自旋磁矩 核自旋磁矩 核自旋磁矩小3个数量级（常略去） 磁偶极子 2、电子的拉摩进动 e 研究电子的轨道运动 轨道运动磁矩： 轨道运动角动量： 两式比较，可得： 电子以角速率? 运动 ? 载流线圈 电流强度 v为电子运动速率 电子的轨道运动如果受到磁场作用， 则力矩为： 具有角动量的物体在力矩的 作用下就要发生进动。这一 进动也等效为一种圆电流， 这种圆电流的磁矩方向总是 与外磁场方向相反。 电子在做轨道运动的同时又绕外磁场做的 进动，称作拉摩进动。拉摩进动产生一附 加磁矩 ，与外磁场 方向相反。 　不改变　的大小，只改变其方向 -e ? d? 进动角速度为 等效附加电流为 3、顺、抗磁质的磁化机理 1. 顺磁质分子是有矩分子，分子内电子磁矩之和不为零 具有固有磁矩 外加磁场时： 2. 抗磁质分子是无矩分子，电子磁矩之和为零 对外不显磁性 外加磁场时： 由于分子中各电子的拉摩进动，使每个分子具有与外磁场方向相反的附加磁矩 抗磁质分子附加磁矩的出现是产生抭磁效应的原因。 分子的固有磁矩是产生顺磁效应的主要因素。 4.磁化电流 均匀磁场 螺线管截面 等效在介质表面出现面电流 由于分子磁矩的取向一致，考虑它们相对应的分子电流 例如长直螺线管内部充满均匀的各向同性介质，将被均匀磁化。 均匀磁化时介质内部无磁化电流 磁化电流 三.磁化强度 以长直螺线管内的各向同性磁介质磁化为例 磁介质被磁化时可以证明 1.磁化强度定义 2.磁化强度与磁化电流的关系 电介质被极化时 ^ 面电流密度 体电流密度 四、有磁介质存在时的磁场 合磁场： 此磁场仍然是涡旋场，并遵守稳恒磁场的基本规律。 即： 1、磁场强度 传导电流产生 与介质有关的电流产生 由： 得： 令： 称为磁场强度 有磁介质时的安培环路定理它表明磁场强度沿闭合环路L的环流等于正向通过以L为边界的曲面的传导电流。 2、 三者的关系 普遍 特殊 各向同性 　　称为磁化率 例:电缆芯是半径为R1的金属导体柱,它和导电外壁间充满相对磁导率为?r的均匀顺磁质.电流均匀地流过芯的横截面并沿外壁(R2)流回.求介质中磁感应强度的分布与磁化电流的分布。 I 解:本题具有轴对称性,如图选取环路. 外表面 内表面 j?2 j?1 j?2=M2 j?1=M1 H ?r O 五、铁磁质 1) ?? 可使原场大幅度增加 与磁化历史有关 B-H 非线性 5)居里温度 2、铁磁性起因 量子理论 磁畴 1、铁磁质的宏观性质 Hc ——矫顽力 Br ——剩磁 3)、有饱和状态 。 4)存在磁滞现象 H B O H ?r O 顺或抗磁质