第七章大学物理课件.ppt

* 一 磁介质 磁化强度 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 1 磁介质 铁磁质 （铁、钴、镍等） 顺磁质 抗磁质 （铝、氧、锰等） （铜、铋、氢等） 弱磁质 7-9 磁场中的磁介质 分子圆电流和磁矩 无外磁场 顺 磁 质 的 磁 化 有外磁场 顺磁质内磁场 2 顺磁质和抗磁质的磁化 抗磁质内磁场 同向时 反向时 抗磁质的磁化 特点：无外场时分子固有磁矩等于零，因此不存在顺磁效应。 结论： 注意： 在抗磁质和顺磁质中都会存在抗磁效应，只是抗磁效应与顺磁效应相比较要小得多，因此在顺磁质中，抗磁效应被顺磁效应所掩盖。 附加电子磁矩 的方向总是和外磁场 方向相反。 由于分子中每一个运动电子都要产生与外磁场反向的附加磁矩 ，分子中各电子附加磁矩的矢量和即为分子的附加磁矩 。磁介质中大量分子的附加磁矩在宏观上对外显示出磁效应。这一磁效应与外磁场方向相反，我们把它称为“抗磁效应”。 3 磁化强度 分子磁矩的矢量和 体积元 单位（安/米） 意义 磁介质中单位体积内分子的合磁矩. 为了反映磁化程度的强弱，引入“磁化强度矢量” 以长直螺线管为例： 介质磁化以后，由于分子磁矩的有序排列，其宏观效果是在介质横截面边缘出现环形电流，这种电流称为“磁化电流”（Is ）。 二 磁介质中的安培环路定理 磁化电流与传导电流的区别： 磁化电流是分子电流规则排列的宏观反映，并不伴随电荷的定向运动，不产生热效应。而传导电流是由大量电荷做定向运动而形成的。 磁化电流面密度：介质表面单位长度上的磁化电流 磁化强度矢量： Is l Is 结论：磁化强度在数值上等于磁化电流面密度，它们之间的关系由右手螺旋法则确定。 a d c b 传导电流 磁化电流 + + + + + + + + + + + + A D B C 各向同性磁介质 （磁化率） 定义“磁场强度 ” 磁介质中的安培环路定理 各向同性磁介质 相对磁导率 磁 导 率 顺磁质 （非常数） 抗磁质 铁磁质 例1 有两个半径分别为 和 的“无限长”同轴圆筒形导体，在它们之间充以相对磁导率为 的磁介质.当两圆筒 通有相反方向的电流 时， 试 求（1）磁介质中任意点 P 的磁感应强度的大小; （2）圆柱体外面一点Q 的磁感强度. I I I I 解 同理可求 1 磁 畴 无外磁场 有外磁场 三 铁磁质 2 磁化曲线 磁滞回线 θ 400 600 800 1 000 H/(Am-1) 15 10 5 B/10-4T B=f (H) 顺磁质的B-H曲线 0 矫顽力 当外磁场由 逐渐减小时，这种 B的变化落后于H的变化的现象，叫做磁滞现象 ，简称磁滞. O 磁滞回线 由于磁滞， 时，磁感强度 ， 叫做剩余磁感强度(剩磁). 3 铁磁性材料 O 软磁材料 O 硬磁材料 O 矩磁铁氧体材料 不同铁磁性物质的磁滞回线形状相差很大. 4 磁屏蔽 把磁导率不同的两种磁介质放到磁场中，在它们的交界面上磁场要发生突变，引起了磁感应线的折射. 磁屏蔽示意图 第七章 稳恒磁场小结提纲 基本理论 2.掌握描述磁场的基本定理和定律。 4.理解带电粒子在电场和磁场中的运动以及霍尔效应 3.理解安培力和洛仑兹力的概念和联系。 1.掌握描述磁场的基本物理量 。 ⑴毕―萨定律 ⑶高斯定理 ⑵安培环路定理 ―非保守场 ―无源场(涡旋场) 基本问题 1.求磁感应强度 ⑴由毕―萨定律、叠加原理求解 （熟记 有限长直导线、圆环、圆弧磁场公式） ⑵由安培环路定理求解（条件：电流分布有对称性） （熟记 无限长直导线、螺绕环、长螺线管磁场公式） 2.安培力、洛仑兹力的计算 ⑴载流导线在磁场中受力 ⑵载流线圈在磁场中受力矩 ⑶带电粒子在磁场中受力 和 间有夹角 圆周运动（R、T） 螺旋线（R、T、d） 两相同回路L1和L2，回路内包含有无限长直导线I1和I2，Ｐ１和Ｐ２是回路上两位置相同的点，判断正误 ˙ ˙ Ｐ1 I1 I2 ˙ ˙ ˙ I1 Ｐ2 I3 I2 （A） （Ｂ） （Ｄ） （Ｃ） （Ｃ） 讨论1 一半导体薄片置于磁场中，薄片中电流方向向右，试判断上下两侧的霍尔电势差 ｂ ａ I Ｂ （A） （Ｂ） （Ｄ） （Ｃ） 电子导电，Ｖａ＜Ｖｂ