064_物质的磁性 磁化强度和磁化电流.ppt

§7.8磁介质7-8-1磁介质及其磁化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的现象。B一、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”。I0磁介质被磁化附加磁场电介质被极化附加电场极化电荷外场磁化电流外场削弱外场?二.磁介质分类设外场磁感应强度B0,介质磁化后附加磁场B?磁介质中磁场:相对磁导率:四类磁介质：（1）顺磁性介质：介质磁化后呈弱磁性。?r1：附加磁场B?与外场B0同向，BB0（2）抗磁性介质：介质磁化后呈弱磁性。?r1：附加磁场B?与外场B0反向，BB0（3）铁磁性介质：介质磁化后呈强磁性。?r1：附加磁场B?与外场B0同向，BB0（4）完全抗磁体：?r＝0：B＝0，磁介质内的磁场等于零（如超导体）00小于4.15K小于9.26K汞铌?r＝0完全抗磁质2.2×103（最大值）4×102（最大值）7×102（最大值）1×105（最大值）铸钢铸铁硅钢坡莫合金?r＞＞1铁磁质1+769.9×10-51+334.9×10-51+1.65×10-51+26.0×10-590K293K293K293K氧（液）氧（气）铝铂?r＞1顺磁质1-16.6×10-51-2.9×10-51-1.0×10-51-3.89×10-5293K293K293K铋汞铜氢（气）?r＜1抗磁质相对磁导率温度种类磁介质种类三、分子磁矩顺磁质和抗磁质的磁化近代科学实践证明，组成分子或原子中的电子，不仅存在绕原子核的轨道运动，还存在自旋运动。这两种运动都能产生磁效应。把分子或原子看作一个整体，分子或原子中各电子对外产生磁效应的总和，可等效于一个圆电流，称为“分子电流”。分子电流的磁矩称为“分子磁矩”表示为。+--+各电子磁矩+-分子磁矩1.顺磁质特点：存在分子固有磁矩。无外磁场：外磁场中：-++-+-B+--+-+磁效应与外磁场方向相同2.抗磁质特点：分子固有磁矩等于零。+-+-原子核电子在外磁场中,每个运动电子都要产生与外磁场方向相反的附加磁矩,分子附加磁矩为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，称为“抗磁效应”。电介质与磁介质比较电介质磁介质分子模型分类电偶极子分子电流分子中所有电子、原子核固有磁矩的等效电流有极分子电介质无极分子电介质顺磁质抗磁质在外场中有极分子：转向极化无极分子：位移极化顺磁质：转向磁化抗磁质：附加磁矩结果产生极化电荷，附加电场产生磁化电流，附加磁场7-8-2磁化强度与磁化电流1.磁化强度为了反映磁化程度的强弱，引入“磁化强度矢量”磁化强度：磁介质中某一点处单位体积内分子磁矩的矢量和。单位：I02.磁化电流以长直螺线管为例：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）。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作定向运动而形成的。磁化面电流密度js：介质表面单位长度上的磁化电流磁化强度矢量：Isl3.磁化强度与磁化电流关系结论：磁化强度在数值上等于磁化面电流密度，它们之间的关系由右手螺旋法则确定。Isadcb结论：磁化强度沿闭合回路的环流，等于穿过回路所包围面积的磁化电流。4.有介质存在时的安培环路定理定义“磁场强度”存在磁介质时的安培环路定理：单位：Is结论：磁场强度沿任一闭合回路的环路积分，等于闭合回路所包围并穿过的传导电流的代数和。