精品课件大学普通物理课件第十二章磁介质中的磁场.pptVIP

* 第十二章 磁介质中的磁场 §12-1 磁介质 顺磁质和抗磁质的磁化 §12-2 磁化强度、磁化电流 §12-3 磁介质中的磁场 磁场强度 §12-5 铁磁质 §12-1 磁介质 顺磁质和抗磁质的磁化 一、磁介质 在磁场的作用下能发生变化，反过来影响磁场的媒质。叫磁介质。 任何媒质都可视为磁介质。 被磁化的磁介质也激发一个附加磁场 ，因此空间任一点磁场应是电流在真空中激发的磁场 和附加磁场 的叠加。 二、磁介质的分类 磁介质可分为三类： A）顺磁质（如锰、铬、铂等） B）抗磁质（如水银、铜） C）铁磁质（如铁、钴等） 三、分子电流和分子磁矩 物质是由分子或原子构成，而分子、原子中总有电 子存在，电子不断地绕原子核运动，另外还有自旋，电 子的这两个运动都会产生磁效应，分子或原子中各电子 对外界产生的磁效应的总和，可用一个等效的圆电流表 示，这个圆电流称为分子电流。 分子电流具有的磁矩叫分 子磁矩，用 表示。 四、顺磁质的磁化 对于顺磁质，每个原子分子都 有一个磁矩。但在末磁化时由于分 子热运动，各分子磁矩的取向是无 规则的，因此宏观对外不显磁性。 磁化前 磁化后，由于磁场的作用，分 子磁矩就会转到磁场方向，因此附 加磁场与外磁场方向相同，使外磁 场得以加强。 五、抗磁质的磁化 考查电子在外磁场中的运动情况。 实际上，作园周运动的电子在外磁场的作用下，会产生进动，这与力学中陀螺在重力作用下的进动十分相似。 结论：进动产生的附加磁矩总是与外磁场方向相反。 不管顺磁质还是抗磁质，在外磁场作用下，分 子的附加磁矩总是存在的，对顺磁质，分子磁矩比 附加磁矩大得多，故附加磁矩可略去不计，分子磁 矩是顺磁性的主要原因。 在抗磁质中，分子中所有电子的磁矩相互抵消， 分子磁矩为零，只在外场的作用下才产生附加磁矩， 因此附加磁矩是抗磁性产生的主要原因。附加磁矩 与外场 的方向相反，从而使磁介质内部磁 场减弱，即B＜B。 整个分子的附加磁矩必与外磁场 的方向相反。 小结： 顺磁质 磁化前 磁化后 产生取向（ 越大，温度越低，一致性越强） 抗磁质 进动产生的附加磁场与外磁场方向相反 §12-2 磁化强度、磁化电流 一、磁化强度 描述磁化的程度 △v——物理上无限小体积元 描述了磁化的强弱，它是宏观矢量点的函数，如果磁介质中各点的 相同，叫均匀磁化，否则叫非均匀磁化。 二、磁化电流 被磁化的磁介质要激发附加磁场 ，这附加 是分子电流激发的，分子电流的宏观表现称之为磁化电流。 特殊例子 有一“无限长”螺线管，管内充满均匀磁介质，由于“无限长”管内产生的是匀强磁场，故介质被均匀磁化。 磁介质截面面积为S 设 为单位长度面磁化电流 M对任意闭曲线积分等于闭曲线包围的磁化电流.普遍适用 考查在 长磁介质内磁化电流总磁矩 设:单位长电流为 §12-3 磁介质中的磁场 磁场强度 一、有磁介质的安培环路定理 对各向同性介质 均是描述介质磁化特性的物理量， 只要知道其中任一个，即可算出另一个。 课本中列出了一些顺磁质和抗磁质的磁化 率（P292）可见磁化率都很小。说明顺、抗磁 质产生的磁场很小对原磁场影响很小，只有铁 磁质产生的磁场很大。 §12-5 铁磁质 一. 研究铁磁质磁化规律 目的：得出B～H 的关系。 由环路定理 得 1、实验装置 将开关倒向，B? -B，即?? - ? ，次级回路 中会产生一定的感应电动势，冲击电流计能 测出?，从而可得出相应的B: B =?/s.