11 9 磁场中的磁介质.ppt

第十一章 恒定磁场 物理学教程 （第二版） 11 – 9 磁场中的磁介质 物质的磁性 当一块介质放在外磁场中将会与磁场发生相互作用，介质中出现附加磁场，产生 “磁化”现象。我们把这种在磁场作用下磁性发生变化的介质称为“磁介质”。 设：外场的磁感应强度为B0； 介质磁化后的附加磁场为B′ 磁介质中的磁感应强度： 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 顺磁质 抗磁质 铁磁质 （铁、钴、镍等） （铝、氧、锰等） （铜、铋、氢等） 弱磁质 1 磁介质 三类磁介质： （1）顺磁性介质： 介质磁化后呈弱磁性。 附加磁场B?与外场B0同向。 B B0 , ?r 1 （2）抗磁性介质： 介质磁化后呈弱磁性。 附加磁场B?与外场B0反向。 B B0 , ?r 1 （3）铁磁性介质： 介质磁化后呈强磁性。 附加磁场B?与外场B0同向。 B B0 , ?r 1 （4）完全抗磁体：（ ?r ＝0）： B ＝0，磁介质内的磁场等于零（如超导体）。 设：外场的磁感应强度为B0； 介质磁化后的附加磁场为B′ 磁介质中的磁感应强度： 相对磁导率 令： ? =?0 ?r 为磁导率 真空螺线管的磁场： 介质螺线管的磁场： 各向同性磁介质 无外磁场 顺 磁 质 的 磁 化 分子圆电流和磁矩 有外磁场 2 顺磁质和抗磁质的磁化 同向时 反向时 无外磁场时抗磁质分子磁矩为零 抗磁质的磁化 抗磁质内磁场 3 磁化强度 分子磁矩的矢量和 体积元 单位（安/米） 抗磁质内磁场 顺磁质内磁场 意义 磁介质中单位体积内分子的合磁矩. 二 磁介质中的安培环路定理 磁场强度 + + + + + + + + + + + + 磁矩 磁化电流面密度 磁化强度 D C A B 传导电流 磁化电流 + + + + + + + + + + + + D C A B 磁场强度 磁介质中的安培环路定理 线性磁介质 （磁化率） 相对磁导率 磁 导 率 线性磁介质 磁介质中的安培环路定理 顺磁质 （非常数） 抗磁质 铁磁质 I 例 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. 解 对称性分析 I 同理可求 I I 第十一章 恒定磁场 物理学教程 （第二版） 11 – 9 磁场中的磁介质