磁介質(zhì)(介紹)8-3

1、 磁介質(zhì)的分類磁介質(zhì)的分類:、順磁質(zhì)；、順磁質(zhì)；、抗磁質(zhì)；、抗磁質(zhì)；、鐵磁質(zhì)；、鐵磁質(zhì)；、超導(dǎo)體。、超導(dǎo)體。0BB 、順磁質(zhì)、順磁質(zhì):固有分子磁矩不為零。固有分子磁矩不為零。 附加磁場(chǎng)附加磁場(chǎng)BBB 00BB 磁化強(qiáng)度磁化強(qiáng)度 ：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)分子磁矩的矢量和。：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)分子磁矩的矢量和。M五、介質(zhì)的磁化五、介質(zhì)的磁化VmMm mA:單位單位、抗磁質(zhì)抗磁質(zhì)：固有分子磁矩為零。固有分子磁矩為零。em 0BemL進(jìn)動(dòng)進(jìn)動(dòng)進(jìn)動(dòng)進(jìn)動(dòng)Lemem 0B介質(zhì)的磁化介質(zhì)的磁化2 2、磁化強(qiáng)度與磁化電流的關(guān)系、磁化強(qiáng)度與磁化電流的關(guān)系 磁化電流：在磁介質(zhì)內(nèi)的任意位置上，成磁化電流：在磁介質(zhì)內(nèi)的任意位置上，成對(duì)的方

2、向相反的分子電流互相抵消，僅在磁介對(duì)的方向相反的分子電流互相抵消，僅在磁介質(zhì)的邊緣處形成了大的環(huán)形電流，此電流稱為質(zhì)的邊緣處形成了大的環(huán)形電流，此電流稱為磁化電流。磁化電流。、超導(dǎo)體：、超導(dǎo)體：. 0 B、鐵磁質(zhì)：、鐵磁質(zhì)：0BB 介質(zhì)的磁化介質(zhì)的磁化 LioLIl dB LiLiLiIII0 LiLIl dM LLioLl dMIl dB00 LiLIl dMB00 ii000IldHMBH令：令：六、有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理六、有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理 實(shí)驗(yàn)表明，一般的各向同性的順磁質(zhì)和抗實(shí)驗(yàn)表明，一般的各向同性的順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)。磁質(zhì)。 HMm 磁化率磁化率m HMB00 HBm01 mr

3、 1令：令：HHBr 0r 0 其中其中 ii0r0IldB順磁質(zhì)順磁質(zhì):1, 0 rm 抗磁質(zhì)抗磁質(zhì):1, 0 rm 鐵磁質(zhì)的特殊性鐵磁質(zhì)的特殊性真空中真空中:0, 1 rA12表儀量測(cè)接KR 在在 達(dá)到其飽和值達(dá)到其飽和值 之后，若使之后，若使 逐漸減逐漸減小到零，而小到零，而 并不隨之減小到零，而是保留一并不隨之減小到零，而是保留一定的值定的值 ，該剩余值稱為剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度；，該剩余值稱為剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度；BsBHBrBBcHcH 為為使使 減小到零，必須加反向磁場(chǎng)減小到零，必須加反向磁場(chǎng) ， 稱為稱為矯矯頑力頑力；BHOBSS CC R 八、鐵磁質(zhì)八、鐵磁質(zhì) 鐵磁質(zhì)在交變磁場(chǎng)作用下反復(fù)磁

4、化時(shí)，由鐵磁質(zhì)在交變磁場(chǎng)作用下反復(fù)磁化時(shí)，由于磁滯效應(yīng)而造成的能量損耗，稱為于磁滯效應(yīng)而造成的能量損耗，稱為磁滯損耗磁滯損耗。磁滯回線的面積越大，磁滯損耗也就越大。磁滯回線的面積越大，磁滯損耗也就越大。 當(dāng)磁場(chǎng)當(dāng)磁場(chǎng) 在正負(fù)兩個(gè)方向上往復(fù)變化時(shí)，在正負(fù)兩個(gè)方向上往復(fù)變化時(shí)，鐵磁質(zhì)的磁化過(guò)程將經(jīng)歷一個(gè)個(gè)這樣的循環(huán)過(guò)鐵磁質(zhì)的磁化過(guò)程將經(jīng)歷一個(gè)個(gè)這樣的循環(huán)過(guò)程，形成一條條閉合曲線，稱為程，形成一條條閉合曲線，稱為磁滯回線磁滯回線。HB 點(diǎn)點(diǎn)S SCRS S 當(dāng)反向磁場(chǎng)繼續(xù)增大時(shí)，當(dāng)反向磁場(chǎng)繼續(xù)增大時(shí)， 又將達(dá)到其反又將達(dá)到其反向飽和值向飽和值 ，此后使反向磁場(chǎng)的值逐漸減，此后使反向磁場(chǎng)的值逐漸減小到

5、零，隨之又沿正方向增加，鐵磁質(zhì)的磁化小到零，隨之又沿正方向增加，鐵磁質(zhì)的磁化狀態(tài)將沿狀態(tài)將沿 回到正向飽和磁化狀態(tài)回到正向飽和磁化狀態(tài) 。鐵磁質(zhì)鐵磁質(zhì) 從鐵磁質(zhì)的性能和使用來(lái)說(shuō)，主要按從鐵磁質(zhì)的性能和使用來(lái)說(shuō)，主要按矯頑矯頑力的大小力的大小分為軟磁材料和硬磁材料。分為軟磁材料和硬磁材料。 軟磁材料的主要性能：矯頑力很小，軟磁材料的主要性能：矯頑力很小，磁滯磁滯損耗小。損耗小。 硬磁材料的主要性能：矯頑力很大，硬磁材料的主要性能：矯頑力很大，剩余剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度很大。磁感應(yīng)強(qiáng)度很大。3 3、鐵磁質(zhì)的磁化機(jī)理、鐵磁質(zhì)的磁化機(jī)理 鐵磁質(zhì)的磁性主要來(lái)源于電子的自旋磁矩。鐵磁質(zhì)的磁性主要來(lái)源于電子的自旋磁

6、矩。在沒(méi)有外磁場(chǎng)時(shí)，鐵磁質(zhì)中電子的自旋磁矩就可在沒(méi)有外磁場(chǎng)時(shí)，鐵磁質(zhì)中電子的自旋磁矩就可以在小范圍內(nèi)自發(fā)地排列起來(lái)，形成一個(gè)個(gè)小的以在小范圍內(nèi)自發(fā)地排列起來(lái)，形成一個(gè)個(gè)小的“自發(fā)磁化區(qū)自發(fā)磁化區(qū)”，叫，叫磁疇磁疇。2 2、鐵磁質(zhì)的分類、鐵磁質(zhì)的分類鐵磁質(zhì)鐵磁質(zhì)鐵磁質(zhì)鐵磁質(zhì)例例:如圖所示，相對(duì)磁導(dǎo)率為如圖所示，相對(duì)磁導(dǎo)率為 的無(wú)限長(zhǎng)磁介的無(wú)限長(zhǎng)磁介質(zhì)圓柱，半徑為質(zhì)圓柱，半徑為 ，其中通以電流，其中通以電流 ，且電流，且電流沿橫截面均勻分布。在磁介質(zhì)圓柱的外面有半沿橫截面均勻分布。在磁介質(zhì)圓柱的外面有半徑為徑為 的無(wú)限長(zhǎng)同軸圓柱面，該圓柱面上通有的無(wú)限長(zhǎng)同軸圓柱面，該圓柱面上通有大小也為大小也為 但方向相反的電流。在圓柱面和圓但方向相反的電流。在圓柱面和圓柱體之間充滿相對(duì)磁導(dǎo)率為柱體之間充滿相對(duì)磁導(dǎo)率為 的均勻的均勻磁介質(zhì)，圓柱面外為真空。試求磁介質(zhì)，圓柱面外為真空。試求 的分布的分布 以及當(dāng)半徑為以及當(dāng)半徑為 時(shí)界面上的磁化電流時(shí)界面上的磁化電流 的大的大小。小。2RI)(12rr HB和和1RI 1r 1RI例題例題4II1R2R、當(dāng)、當(dāng) 時(shí)時(shí)1Rr iIl dH01221rRI rHdlHl dH 2111II1R2R2112 RIrH 210110112 RIrHBrr 解解4、求解、求解 和和