new (1-2)稳恒磁场—4.ppt

作业： Chap. 8 —T1 、T2、T3、T4 作业要求 1. 独立完成作业。 2. 图和公式要有必要的标注或文字说明。 3. 作业纸上每次都要写学号(或学号末两位)。 4. 课代表收作业后按学号排序，并装入透明文件袋。 5. 每周一交作业。 迟交不改。 6. 作业缺交三分之一及以上者按规定不能参加考试。 * * 大学物理 College Physics 华 中 科 技 大 学 物 理 学 院 傅华华 主 讲 相对磁导率: 磁化强度矢量 I′ l 有介质时的安培环路定理 回顾： 有介质的安培环路定理 ——磁场强度 沿任一闭合路径磁场强度的环流等于该 闭合路径所包围的传导电流的代数和。 例1. 长直螺线管内充满均匀磁介质?r, 单位长度上 上的匝数为n, 通有电流I 。 求 管内的B, 磁化强度M及表面束缚电流密度i?。 解： 顺磁质 抗磁质 × 因管外磁场为零，取图示的回路 根据： × × . . . 则： 又： 对称场有磁介质时,只需将 “B” 中 的 ?0 ?? 即可。 解题一般步骤： 由I传 注： 毕—萨定律有： 真空 介质空间 例：无限长载流直导线的磁场 无限长直导线周围充满介质时 电介质中的高斯定理 磁介质中的安培环路定理 总结： 相对介电常数 相对磁导率 磁导率 介电常数 之间的关系： 之间的关系： 1.磁化曲线 装置：环形螺绕环，用铁磁质 （Fe,Co,Ni）填满环内空间 实验测量B： 由 　铁磁质的 不是个常数， 它是 的函数. 四、 铁磁质的磁效应 原理：励磁电流为 I, 根据安培定理得： 如用感应电动势测量 或用小线圈在缝口处测量 得出 曲线: B的变化落后于H，从而具有剩磁——磁滞效应 每个H 对应不同的B与磁化的历史有关。 1）起始磁化曲线 2）剩磁Br 饱和磁感应强度BS 3）矫顽力Hc 2. 磁滞回线——不可逆过程 3. 在交变电流的励磁下反复磁化使其温度升高 ——磁滞损耗 磁滞损耗与磁滞回线所包围的面积成正比。 为什么会出现这些现象？ ★ 交换力：电子之间的交换作用使其在自旋平行排列 时能量较低，这是一种量子效应。 ★ 磁畴：原子间电子交换耦合作用 很强，使其自旋磁矩平行 排列形成磁畴 ——自发的磁化区域。 铁磁性主要来源于电子的自旋磁矩。 2. 铁磁质磁化的机制 ★ 磁畴的变化可用金相显微镜观测 H =0 H H↑ H↑ ↑ H↑ ↑ ↑ ↗ ↑ H B 2. 磁滞 现象是由于材料有杂质和内应力等的作用， 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。 当温度升高时，热运动会瓦解磁畴内磁矩的规则 排列。在临界温度（相变温度Tc ）时，铁磁质完 全变成了顺磁质。居里点 Tc (Curie Point) 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。 说明： 如：铁为 1040K，钴为 1390K， 镍为 630K 1. 软磁材料： ?r大，(起始磁化率大)饱和磁感应强度大, 适用于变压器、继电器、电机、以及各种高频电磁元件的磁芯、磁棒。 3. 铁磁质的分类 特点： 矫顽力(Hc)小，磁滞回线的 面积窄而长， 损耗小(回线面积小)。 易磁化、易退磁 纯铁，坡莫合金(Fe，Ni)， 硅钢， 铁氧体等。 如 2. 硬磁材料： 如: 钨钢，碳钢，铝镍钴合金 矫顽力(Hc)大，剩磁Br大 磁滞回线的面积大，损耗大。 适用于做永磁铁。 耳机中的永久磁铁，永磁扬声器。 3. 矩磁材料 Br=BS ，Hc不大， 磁滞回线是矩形。用于记忆元件， 锰镁铁氧体，锂锰铁氧体 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， 可作为二进制的两个态。 奥斯特 磁的电效应 （电生磁） （磁生电） 法拉第 (对称性) ？ 电磁感应 电的磁效应 问题： (毕奥－萨伐尔定律)