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* 一、磁场对电流导线的作用 1. 安培定律 2. 求载流导线在磁场中所受作用力的方法 基本知识点： 安培定律与力的迭加原理 二、磁场对载流线圈的作用 三、力矩的功 1. 载流导线在磁场中运动时，磁力的功 2. 载流线圈在磁场中转动时，磁力的功 四、 磁场对运动带电粒子的作用 1. 洛仑兹力 2. 带电粒子在匀强磁场中的运动 直线运动 圆周运动 螺旋线运动 7.4 磁场中的磁介质 一、磁介质中的磁感应强度 静电场 电介质 极化现象 产生附 加电场 磁 场 磁介质 磁化现象 产生附 加磁场 （ 与 可能同向，也可能反向） 与磁介质及外磁场有关。 无论是有极分子还是无极分子， 当电介质为各向同性且均匀时: 结论： 介质内的电场都要被削弱。 磁介质的相对磁导率 与磁介质的种类有关 为磁介质的磁导率 顺磁质： μr 略大于1， 与 同向。 抗磁质： μr 略小于1， 与 反向。 弱磁质 铁磁质： μr ＞＞1， 与 同向。 强磁质 磁介质种类 在无限大各向同性均匀磁介质磁场中 二、磁介质的磁化 原子 电 子 原子核 电子的轨道磁矩 自旋运动 自旋运动 轨道运动 电子的自旋磁矩 核的自 旋 磁 矩 一个分子磁矩 矢量和 有些分子在无外磁场时 其磁矩矢量和不为零 有些分子在无外磁场时 其磁矩矢量和为零 抗磁质 顺磁质 1. 磁介质的电结构 具有固有磁矩 没有固有磁矩 Bo 2. 顺磁质的磁化 等效 Is Bo ⊙ Bo B’ B = Bo + B’ Bo 磁化电流可产生附加磁场 B’ ，但无热效应，因为无宏观电荷的移动，磁化电流束缚在介质表面上，不可引出，因此，磁化电流也称为束缚电流。 磁化电流 磁化后附加磁场 与 同向 Bo 3. 抗磁质的磁化 Bo 磁化电流 Bo 磁化后附加磁场 与 反向 ⊙ ★电子进动也相当一圆电流，有一定的磁矩。 ★无论电子原来运动情况如何，外磁场对它的力矩作用总是使它产生一个与外磁场方向相反的附加磁矩 三、磁介质中的安培环路定理 真空中: 自由电流代数和 代 入 真 空 中安培环路定理 介质中: 磁化电流 的代数和 定义： 磁场强度矢量 1. 数学表达式 2. 磁场强度矢量 介质： 真空： 在各向同性均匀磁介质 磁场强度只与自由电流的分布有关，与磁介质的种类无关。 3. 安培环路定理的应用 (1)对称性分析 (2)过场点作闭合回路 (3)计算H的环流 (4)求环路所包围自由电流的代数和 (5)应用定理列方程求解 (6)利用 求B的分布 1、磁化曲线 装置：环形螺绕环; 铁磁质Fe,Co,Ni及 稀钍族元素的化合物，能被强烈地磁化 实验测量B,如用感应电动势测量 或用小线圈在缝口处测量； 由 得出 曲线 铁磁质的 不一定是个常数， 它是 的函数 四、 铁磁质 原理: 励磁电流 I; 用安培定理得H 初始磁 化曲线 . . . . . . . 矫顽力 饱和磁感应强度 磁滞回线 剩 磁 2、磁滞回线 B的变化落后于H，从而具有剩磁，即磁滞效应。每个H对应不同的B与磁化的历史有关。 磁滞回线--不可逆过程 在交变电流的励磁下反复磁化使其温度升高的 磁滞损耗与磁滞回线所包围的面积成正比。 铁磁体于铁电体类似；在交变场的作用下，它的形状 会随之变化，称为磁致伸缩（10-5数量级）它可用做 换能器，在超声及检测技术中大有作为。 3、磁 畴 根据现代理论，铁磁质相邻原子的电子之间存在很强的“交换耦合作用”，使得在无外磁场作用时，电子自旋磁矩能在小区域内自发地平行排列，形成自发磁化达到饱和状态的微小区域。 这些区域称为“磁畴” 多晶磁畴结构 示意图 ★当无外磁场时： 由于铁磁质内部各磁畴磁矩方向的不规则分 布，铁磁质不显磁性。 ★当加外磁场时： 与外磁场方向相近的磁畴将因外磁场作用而 扩大，与外磁场方向偏离较大的磁畴缩小。 当： 磁畴 方向趋向 方向； 达到一定值时，全部达到与 同向， 此时磁化达 饱和状态。 ★由于磁化过程不可逆， 撤掉外磁场时，铁磁质的磁畴不 能回到原来状态，磁畴之间的排布基本保留下来，因此 出现剩磁。 临界温度(铁磁质的居里点)