19章磁介质 120515.pptVIP

* 上一章我们讨论了真空情况下的磁现象，本章将讨论物质对磁场的影响. 磁介质：在磁场中影响原磁场的物质称为磁介质 磁介质的范围比电介质广，但大多数物质的磁性都很弱， 只有少数物质有很强的磁性. 本章将用讨论电介质的方法，研究磁介质对磁场的影响. 磁 化：磁场对磁场中的物质的作用称为磁化 磁化后介质内部的磁场与附加磁场和外磁场的关系： §19.1 磁介质对磁场的影响 一 磁介质对磁场的影响 磁 化：磁场对磁场中的物质的作用称为磁化 介质磁化后的附加磁感强度 真空中的磁感强度 磁介质中的总磁感强度 顺磁质 抗磁质 铁磁质 （铁、钴、镍等） （铝、氧、锰等） （铜、铋、氢等） 弱磁质 + + + + + + + + 介质内电场强度 外电场强度 束缚电荷电场强度 E E 0 电介质 定义 在介质均匀充满磁场的情况下 称为弱磁质 称为强磁质 相对磁导率 （无单位） 磁导率 （有单位） 答案C 1. 磁介质有三种，用相对磁导率 表征它们各自的特性时， (A) 顺磁质 0，抗磁质 0，铁磁质 1． (B) 顺磁质 1，抗磁质 =1，铁磁质 1． (C) 顺磁质 1，抗磁质 1，铁磁质 1． (D) 顺磁质 0，抗磁质 1，铁磁质 0． 2. 顺磁物质的磁导率： (A) 比真空的磁导率略小． (B) 比真空的磁导率略大． (C) 远小于真空的磁导率． (D) 远大于真空的磁导率． 答案B §19.2 分子电流和分子磁矩 分子中电子有轨道运动和自旋运动 1.分子电流 pm ? r -e 电子轨道半径 r (圆轨道) 速度v 轨道电流 轨道磁矩 轨道角动量 电子轨道磁矩与轨道角动量的关系 L pm ? r -e 实验证明：电子有自旋磁矩 ps = 0.927?10-23 A?m2 电子自旋磁矩 轨道磁矩 分子磁矩是分子中所有电子的轨道磁矩和自旋磁矩与所有核磁矩的矢量和。 注意 分子磁矩 （固有磁矩） 2.有些磁介质分子无固有磁矩 1. 有些磁介质分子有固有磁矩 顺磁质 抗磁质 （相当于电介质中的有极分子） （相当于电介质中的无极分子） 磁偶极矩 磁偶极子 分子中所有电子的运动形成分子电流可看成是一通电小圆线圈称为分子电流 分子电流 磁介质分子的模型用磁偶极子表示 电介质分子模型用电偶极子表示 + 磁介质可看成是由许许多多磁偶极子组成 磁偶极子 无外磁场 顺 磁 质 的 磁 化 有外磁场 §19.3 磁介质的磁化 1.顺磁质磁化 （有固有磁矩） 任意形状不变的平面载流线圈作为整体在均匀外磁场中，合力矩使线圈的磁矩转到磁感应强度的方向。 方向与 相同 磁介质磁化 介质内部各分子电流相互抵消，在介质表面，各分子电流相互叠加，在磁化圆柱的表面出现一层电流，好象一个载流螺线管，称为磁化面电流 磁化电流 电子的进动：在外磁场 的作用下，分子或原子中和每个电子相联系的磁矩都受到磁力矩的作用，电子除了保持环绕原子核的运动和电子本身的自旋以外，还要附加电子磁矩以外磁场方向为轴线的转动，称为电子的进动。 无外磁场时抗磁质分子磁矩为零 2.抗磁质磁化 （无固有磁矩） 进动 附加磁矩：因进动而产生的等效磁矩称为附加磁矩，用符号 表示。 在外磁场 中，电子角动量 进动的转向总是和 磁力矩 的方向构成右手螺旋关系。这种等效圆电流的磁矩的方向永远与 的方向相反。 抗磁质内磁场 抗磁质内磁场 顺磁质内磁场 2.磁化强度与磁化电流的关系 二 磁化强度 分子磁矩的矢量和 体积元 意义 磁介质中单位体积内分子的合磁矩. 1. 磁化强度与外磁场的关系