2014c3磁介质概述.ppt

* §15-1 磁介质对磁场的影响 一、磁介质(magnetic medium)在磁场中的磁化 磁介质——磁场中的实物物质都是磁介质。 在外磁场作用下磁介质出现磁性或磁性发生变化的现象称为磁化(magnetization) →附加的磁场 磁介质中总磁场： 实验发现： ?r ——相对磁导率 (relative permeability) ——真空中磁场，由 传导电流Ic 产生。 二、磁介质的分类 μr 1且为变量的特殊顺磁质。 以上两类磁介质统称为弱磁质。 1.顺磁质： 如O2、N2、Al、Na等。 2.抗磁质： 如H2、Au、Ag、Cu等。 3.铁磁质： 是一种强磁质。 如Fe、Co、Ni及其合金、氧化物等。 对真空， μr= 1；对空气， μr ≈ 1. §15-3 磁场强度 一、介质中磁场的高斯定理 无论是传导电流的磁场，还是由于磁化而引起的(磁化电流的)附加磁场，磁感线都闭合， 故 仍成立。 二、介质中磁场的安培环路定理 可以证明： I′很难确定，可以证明： 三、磁场强度 为计算方便，引入磁场强度(辅助量)，定义： 真空中， ?=?0 . 安培环路定理可简化为： —— 的环路定理 SI制中， 单位： 与 线类似，也可作出 线。 如：介质中 长直电流： 圆电流圆心处： 长直螺线管内部： §15.1.1 —§15.1.3 、 §15-2，不要求 真空中 均匀磁介质中 ▲对于磁感强度： H取决于传导电流 §15-4 铁磁质(ferromagnetic substance) 一、铁磁质的特性 1.具有很大的?r (?r1)， 可达102～105. ?r是变量，它随H而变。 ?i ?m ?i ─ 起始磁导率； ?m ─ 最大磁导率。 2.有磁化饱和及剩磁现象。 H增至一定值，B=BS，不再增加——达到饱和状态。 B H 0 BS ?r H 0 BS ─ 饱和磁感应强度 起始磁化曲线 达到饱和状态后，使H ?， 当H=0时，B=Br≠0——剩余磁感应强度（简称“剩磁”） 3.有磁滞现象 B落后于H的变化，称为磁滞现象。 4.都有一个临界温度——居里点 当温度高于居里点时，铁磁质→普通的顺磁质。 0 二、磁滞回线(B-H回线) 1.矫顽力(coercive force) 欲去掉剩磁(使B →0)，须加反向磁化场，其场强的量值Hc——矫顽力。 不同铁磁质磁滞回线的主要区别就在于Hc的大小。 2.磁滞损耗(hysteresis loss) : 铁磁质反复磁化时发热而耗散的能量。 （变化的磁场产生涡电流，涡电流有热效应。） 可以证明：磁滞损耗与B-H回线包围的面积成正比。 三、铁磁质的分类和应用 1.软磁材料(soft magnetic material) Hc较大，回线较“胖”， 易磁化，也易退磁； 磁滞损耗较小。 可作变压器、镇流器、电动机等的铁芯。 2.硬磁材料(hard magnetic material) Hc较小，回线较“瘦”； 不易退磁。 可作电表、喇叭、录音机磁头中的永久磁铁。 -Hc Hc Br -Br 0 Br -Hc Hc -Br 0 3.矩磁材料——铁氧体 Hc -Hc Br -Br 0 “1” “0” 由Fe2O3和其它二价金属氧化物（如NiO、ZnO、MnO等）的粉末混合烧结而成。 Br ≈ BS，回线近似矩形。 在两个方向上的剩磁可代表二进制的“0”与“1”， 故可用作计算机存储元件(二进制记忆元件)的环形铁芯。 *