磁场3磁介质.ppt

令： 称为磁介质的相对磁导率 称为磁导率 （1）在真空中： （2）在顺磁质中： （3）在抗磁质中： 讨论： 各向同性线性磁介质 ─ 磁导率 令 则有 将 代入 得 对比各向同性线性电介质 四.有磁介质时的安培环路定理应用举例 螺绕环如图,知I、N、 R1 、 R2. 例题12-2 螺绕环内充满均匀介质 R1 R2 r 求环内磁场强度 和磁感应强度 解：根据磁场分布特点,取同心圆形 回路L,半径 R1 r R2 . 均匀介质 B=μH ,所以: 真空情况,μr=1,即μ=μ 0 ,此时B=B0 例题12-3 半径为R1的无限长圆柱导线通电流I ,外面有半径为R2的同轴圆柱面,通反向电流I,两导体之间充满磁导率为? 的磁介质,求磁场的分布. 解： R2 R1 I ?r ?r (1) 两导体之间的磁介质内 取回路L1 根据磁场分布的对称性取回路 I R1 r1 L1 R2 I B r 0 分布曲线如右图 (2)在圆柱体内取回路L2. L2 (3)在圆柱面外取回路L3. I R1 B r 0 r2 L3 . 磁介质外表面 磁介质内表面 §9-4 铁磁质 铁磁质是一种强磁质，磁化后的附加磁感应强度远大于外磁场的磁感应强度，因此用途广泛。铁、钴、镍以及许多合金都属于铁磁质。 20世纪初: 电机制造, 通讯器件 20世纪50年代以后: 计算机和科学技术发展用于 信息的存储和记录（磁盘、磁带等） 预计成为系列新技术 一、铁磁质的磁化规律 0 5 10 15 20 磁强计 A 螺绕环 测量磁化曲线的实验装置 一、铁磁质的磁化规律 测量磁化曲线的实验装置 螺绕环 0 5 10 15 20 磁强计 A 铁环 狭缝 * 第九章 磁介质中的磁场 The Magnetic Field Inside Media §9-1 磁介质的磁化和分类 一、磁介质及其分类 磁介质：放入磁场后受磁场影响（磁化）反过来又影响磁场的介质称为“磁介质”。 磁介质 磁化 （束缚电流） 磁化电流 电介质如何？（回顾思考） 产生附加场 影响总磁场B 磁介质中的总磁感应强度为： 其中B0为外场的磁感应强度，B’为介质磁化后的附加磁场 定义： 三类磁介质： 顺磁质： 磁介质 弱磁质 强磁质 抗磁质: 铁磁质 (上述两情况，B与B0相差都不大) 弱 ！ 故又称强顺磁质 ！ 近代科学实践证明，分子或原子中的电子存在轨道运动和自旋运动。这两种运动都能产生磁效应。 分子或原子中各电子对外产生磁效应的总和，等效于一个圆电流，称为“分子电流”。分子电流的磁矩称为“分子磁矩” 二、分子电流和分子磁矩 + - pm 分子磁矩 m + - - + m 各电子磁矩 单个电子绕核： pm = IS = ( ) ? r2 = e? 2?r e? r 2 I = e( ) ? 2?r · pm L ? r · -e (1)电子的轨道磁矩 轨道半径—r (圆轨道) 电子速率—? 轨道电流 对氢原子基态， pm = 0.93?10-23 A?m2 电子轨道角动量(圆轨道) L = m? r 电子轨道磁矩 m—电子质量 pm = ( )L e 2m 电子轨道磁矩与轨道角动量的关系 该式对一个原子内所有电子的总轨道磁矩和总角动量也成立 pS = ( ) S e m 自旋磁矩和自旋角动量S 的关系 (3)分子磁矩 p分 =[ ?所有电子(pm + ps)] +? p核 p核 — 核(自旋)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。 (2)电子自旋磁矩 实验证明：电子有自旋磁矩(spin magnetic moment) ps = 0.927?10-23 A?m2 顺磁质：分子固有磁矩不为0 抗磁质：分子固有磁矩为0 三、弱磁质的磁化规律 两种弱磁质结构特点不同 顺磁质：分子固有磁矩不为0 抗磁质：分子固有磁矩为0 1、顺磁质 （a）无外磁场时，杂乱无章（热运动） - + + - + - B0 + - - + - + （b）加外磁场B0 有序 B’与B0同方向 顺磁质 2、抗磁质 特点：分子固有磁矩等于零。 （加外磁场B0以后其固有磁矩仍为零） 但是 加外磁场B 各分子的电子轨道运动产生 附加磁矩(或感生磁矩) 表现为磁性 然而 附加磁矩与外磁场B0反向 抗磁性 ！ 问题：为什么抗磁质会产生方向相反的附加磁矩呢？ 解释：电子在外磁场中有进动 与力