[物理]磁介质中的磁场.ppt

* 初始磁化曲线： O→M，H 增加，B 增加 M→N，H 变大，B 急剧增大， N→P，H 增加，B增加，增加十分缓慢 P， H增加 ，B到饱和状态 当全部磁畴都沿外磁场方向时，铁磁质的磁化就达到饱和状态。 饱和磁化强度MS等于每个磁畴中原来的磁化强度，该值很大，这就是铁磁质磁性?r大的原因。 磁化曲线的重要 根据B~H之间的关系，若已知一个量可求出另一个量。 在设计电磁铁，变压器以及一些电气设备时，磁化曲线是很重要的实验依据。 H B O M N B~H P * B的变化落后于H的变化的现象，叫做磁滞现象，简称磁滞 剩磁Br： 当磁场强度减小到零时，磁感应强度并不等于零，而是仍有一定的数值Br ， Br叫做剩余磁感应强度，简称剩磁。 饱和磁感应强度BS： 所有磁畴都与外场方向一致。相应的磁场强度称为饱和磁场强度，磁感应强度称为饱和磁感应强度。 矫顽力HC： 当H=-Hc时，铁磁质的剩磁就消失了，铁磁质不显磁性。通常把Hc叫做矫顽力。 4、磁滞回线 铁磁质在交变电流的励磁下反复磁化使其温度升高的，要损失能量，称为磁滞损耗，磁滞损耗与磁滞回线所包围的面积成正比。 磁滞 现象是由于掺杂和内应力等的作用，当撤掉外磁场时磁畴的畴壁很难恢复到原来的形状，而表现出来。 * 5、铁磁性材料 软磁材料： 特点：相对磁导率和饱和B一般都较大，但矫顽力小，磁滞回线的面积窄而长，损耗小。易磁化、易退磁。 例子：如纯铁，硅钢坡莫合金，铁氧体等。 应用：适宜制造电磁铁、变压器、交流发电机、继电器、电机、以及各种高频电磁元件的磁芯、磁棒等。 1、金属磁性材料 B H o * 硬磁材料： 特点：剩磁和矫顽力比较大，磁滞回线所围的面积大，磁滞损耗大，磁滞特性非常显著 例子：钨钢，碳钢，铝镍钴合金等。 应用：适合作永久磁铁，磁电式电表中的永磁铁，耳机中的永久磁铁，永磁扬声器。 铁氧体，又叫铁淦氧，是由三氧化二铁和其它二价的金属氧化物的粉末混合烧结而成，常称为磁性瓷。如锰镁铁氧体、锂锰铁氧体等 2、非金属磁性材料——矩磁材料： 特点：Br=BS ，Hc不大，磁滞回线是矩形。 用途：用于记忆元件，当+脉冲产生HHC使磁芯呈+B态，则–脉冲产生H – HC使磁芯呈– B态，可做为二进制的两个态。 B H o B H o * 1. 软磁材料的特点是 _____________________________________， 它们适于用来制造 __________________________________ 等． 磁导率大，矫顽力小，磁滞损耗低． 变压器，交流电机的铁芯等． * 2. 图示为三种不同的磁介质的B~H关系曲线，其中虚线表示的是B = H的关系．说明a、b、c各代表哪一类磁介质的B~H关系曲线： a代表_____________的B~H关系曲线． b代表_____________的B~H关系曲线． c代表_____________的B~H关系曲线． 铁磁质 顺磁质 抗磁质 * 3. 有很大的剩余磁化强度的软磁材料不能做成永 磁体，这是因为软磁材料__________________， 如果做成永磁体________________. 矫顽力小 容易退磁 * 稳恒磁场小结 1. 毕奥－萨伐尔定律 整个稳恒电流回路L在场点P产生的磁感应强度为： * 几种典型稳恒电流的磁场： (1) 有限长载流直导线的磁场： (2) 无限长载流直导线的磁场： 延长线上： (3) 半无限长载流直导线的磁场： * (4) 载流圆线圈轴线上的磁场： 在圆心处的磁场： 在无穷远处的磁场，即xR： * 无限长： (5) 有限长载流螺线管轴线上的磁场： 半无限长： 有介质无限长： * (6) 载流细螺绕环的磁场： (7) 无限大载流薄平板的磁场： i 为电流面密度 (8) 运动电荷的磁场： * 2. 磁通量和磁高斯定理 在磁场中穿过任意曲面S的磁场线条数称为穿过该面的磁通量 磁高斯定理：通过任意闭合曲面S的磁通量恒等于零 * 3. 安培环路定理 在稳恒电流的磁场中，磁感应强度B沿任何闭合回路L的线积分，等于穿过这回路的所有电流强度代数和的μ0倍，数学表达式： 磁介质中的安培环路定理 * 安培定律 磁场对载流导线的安培力为 两单位长度平行无限长载流直导线间的相互作用力的大小为 * 5. 载流线圈在磁场中所受的力矩 载流线圈的磁矩： 载流线圈在磁场中所受的力矩： * 6. 带电粒子在磁场中所受作用及其运动 (1) 洛伦兹力 (2) 带电粒子在匀强磁场中的运动 粒子的初速度垂直于磁场，粒子做平面圆周运动 粒子的初速度与磁场有夹角，粒子做空间螺旋运动