《磁介质的磁化规律》课件.pptVIP

*****************课程目标理解磁化规律掌握磁介质的磁化规律，并能够运用这些规律分析和解决实际问题。掌握磁性材料知识了解常见的磁性材料，例如铁磁性材料、亚铁磁性材料和反铁磁性材料。磁性物质的基本概念11.磁性磁性是物质的一种物理性质，表现为物质对磁场的响应。22.磁场磁场是由运动电荷或磁体产生的空间，它对运动电荷或磁体会产生力的作用。33.磁矩磁矩是用来描述物体磁性的物理量，它的大小代表了物体产生磁场的能力。44.磁化磁化是将物质置于磁场中，使物质内部产生磁矩的过程。磁性物质的分类抗磁性物质抗磁性物质在磁场中被磁化，但其磁化方向与外磁场方向相反。顺磁性物质顺磁性物质在磁场中被磁化，其磁化方向与外磁场方向一致。铁磁性物质铁磁性物质在磁场中被强烈磁化，其磁化方向与外磁场方向一致。反铁磁性物质反铁磁性物质在磁场中被弱磁化，其磁化方向与外磁场方向相反。铁磁性物质的特点强磁性铁磁性物质可以被磁化，并且具有很强的磁性。原子结构铁磁性物质的原子具有未配对的电子自旋，这些自旋相互平行排列，形成自发磁化区域。磁畴铁磁性物质由多个磁畴组成，每个磁畴内，原子磁矩方向一致。磁滞现象铁磁性物质的磁化过程存在磁滞现象，即磁化后，即使外磁场消失，仍保留部分磁性。磁化曲线及其意义磁化曲线反映了磁性材料在外部磁场作用下的磁化过程。它描述了磁化强度与外磁场强度的关系，体现了磁性材料的磁化特性，例如磁导率、饱和磁化强度等。通过分析磁化曲线，可以了解磁性材料的磁化机理、磁性能参数，为选择合适的磁性材料提供依据。磁化曲线的形状线性段磁化强度随着磁场强度的增加而线性增加，磁导率为常数。饱和段磁化强度接近饱和，磁导率显著下降。拐点磁化强度不再线性增长，标志着磁性材料进入非线性磁化阶段。磁滞回线及其性质磁滞现象磁化强度与磁场强度之间的非线性关系，导致磁化过程不可逆。闭合曲线磁滞回线表示磁化强度随磁场强度的变化，形成一个闭合曲线。能量损失磁滞回线包围的面积表示磁化过程中能量的损失，即磁滞损耗。材料特性磁滞回线的形状和大小反映了磁性材料的磁滞特性。磁滞回线的应用电磁铁电磁铁利用磁滞回线的特点，通过改变电流方向来改变磁极方向，实现开关控制功能。硬盘硬盘利用磁滞回线储存信息，通过改变磁场方向来记录数据，并通过读取磁场方向来提取数据。记忆材料磁滞回线可以用来制造记忆材料，通过改变磁场方向来储存信息，并可以通过读取磁场方向来提取信息。软磁材料与硬磁材料11.软磁材料易于磁化和去磁，磁滞回线窄，磁滞损耗小。广泛应用于电磁铁、变压器等。22.硬磁材料不易于磁化和去磁，磁滞回线宽，磁滞损耗大。主要用于制造永磁体，例如冰箱门上的磁铁。33.性能对比软磁材料和硬磁材料的主要区别在于磁化特性和应用领域。44.常见材料常见的软磁材料包括铁、镍、钴等，而常见的硬磁材料包括钕铁硼、钐钴等。磁化机理1自旋磁矩原子中电子的自旋运动产生磁矩，构成原子的磁矩。2磁畴磁性材料中，自旋磁矩方向一致的区域形成磁畴。3磁化过程外磁场作用下，磁畴定向排列，增强材料磁性。4磁饱和所有磁畴完全排列一致，达到最大磁化强度。磁性物质的磁化过程涉及原子内部的磁矩排列。在外磁场作用下，材料内部的磁畴会逐渐转向与外磁场方向一致，最终达到磁饱和状态，此时材料磁性达到最大。B-H曲线上的特征点B-H曲线是磁性材料磁化特性的重要指标，曲线上的特征点可以反映材料的磁性特性。1矫顽力材料的矫顽力代表着材料恢复到初始磁化状态所需的磁场强度2剩磁当外磁场降为零时，材料中残留的磁化强度被称为剩磁3饱和磁化当磁化强度不再随外磁场的增加而明显变化时，称为饱和磁化4磁导率材料的磁导率反映了材料对磁场的响应能力饱和磁化磁化强度最大当外磁场继续增强时，磁化强度不再增加，达到饱和状态。此时磁畴已经完全排列整齐，无法再被磁化。磁场影响有限外磁场已经无法改变磁畴结构，磁化强度不再受磁场影响。饱和磁化是磁性材料磁化过程中的一个重要状态。剩磁磁化后残留磁性磁性材料在外磁场消失后，仍保留的磁化强度称为剩磁。磁滞回线上的体现剩磁对应磁滞回线上交纵轴的点，表示材料磁化到饱和后，磁场去除后，材料仍具有的磁化强度。影响因素剩磁大小受材料本身性质、磁化强度、温度等因素影响。应用价值剩磁是磁性材料的重要参数，在磁性存储、磁性传感器等领域发挥着重要作用。抗磁力定义抗磁力是指磁性材料在外磁场作用下抵抗磁化的能力。影响因素抗磁力的大小取决于材料的性质，例如磁导率和磁滞回线的形状。