大學(xué)物理(下)11磁場4

1、大學(xué)物理（下）14.4 磁場中的磁介質(zhì)1穩(wěn)恒磁場 磁場中的磁介質(zhì)14.4.1 磁介質(zhì)中的磁感應(yīng)強度14.4.2 磁介質(zhì)的磁化14.4.3 磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理14.4.4 鐵磁質(zhì) 小結(jié)返回14.4 磁場中的磁介質(zhì)2穩(wěn)恒磁場 磁場中的磁介質(zhì)靜電場電介質(zhì)極化現(xiàn)象產(chǎn)生附加電場磁 場磁介質(zhì)磁化現(xiàn)象產(chǎn)生附加磁場（ 與 可能同向，也可能反向）無論是有極分子還是無極分子，當(dāng)電介質(zhì)為各向同性且均勻時:結(jié)果：介質(zhì)內(nèi)的電場都要被削弱。14.4.1 磁介質(zhì)中的磁感應(yīng)強度14.4 磁場中的磁介質(zhì)結(jié)果：介質(zhì)內(nèi)的磁場可能被削弱，也可能被加強。3穩(wěn)恒磁場 磁場中的磁介質(zhì)磁介質(zhì)的相對磁導(dǎo)率與磁介質(zhì)的種類有關(guān)為磁介質(zhì)的磁導(dǎo)率

2、順磁質(zhì)：r 略大于1， 與 同向?？勾刨|(zhì)：r略小于1， 與 反向。弱磁質(zhì)鐵磁質(zhì)：r 1， 與 同向。強磁質(zhì)磁介質(zhì)種類在無限大各向同性均勻磁介質(zhì)磁場中:返回4穩(wěn)恒磁場 磁場中的磁介質(zhì)原子電 子原子核電子的軌道磁矩自旋運動自旋運動軌道運動電子的自旋磁矩核的自 旋 磁 矩一個分子的磁矩矢量和有些分子在無外磁場時其磁矩矢量和不為零有些分子在無外磁場時其磁矩矢量和為零抗磁質(zhì)順磁質(zhì)1、磁介質(zhì)的電結(jié)構(gòu)具有固有磁矩沒有固有磁矩14.4.2 磁介質(zhì)的磁化5穩(wěn)恒磁場 磁場中的磁介質(zhì)2、順磁質(zhì)的磁化等效IsB0BoBB = B0 + B B0 磁化電流可產(chǎn)生附加磁場 B，但無熱效應(yīng)，因為無宏觀電荷的移動，磁化電流束

3、縛在介質(zhì)表面上，不可引出，因此，磁化電流也稱為束縛電流。磁化電流磁化后附加磁場 與 同向6穩(wěn)恒磁場 磁場中的磁介質(zhì)Bo3、抗磁質(zhì)的磁化Bo磁化電流Bo磁化后附加磁場 與 反向電子進(jìn)動也相當(dāng)一圓電流，有一定的磁矩。無論電子原來運動情況如何，外磁場對它的力矩作用總是使它產(chǎn)生一個與外磁場方向相反的附加磁矩返回7穩(wěn)恒磁場 磁場中的磁介質(zhì)真空中:自由電流代數(shù)和代 入 真 空 中安培環(huán)路定理:介質(zhì)中:磁化電流的代數(shù)和1、數(shù)學(xué)表達(dá)式14.4.3 磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理8穩(wěn)恒磁場 磁場中的磁介質(zhì)定義：磁場強度矢量磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理:9穩(wěn)恒磁場 磁場中的磁介質(zhì)(1) 定義：2、磁場強度矢量真空中：在各向同性

4、均勻磁介質(zhì): 磁場強度只與自由電流的分布有關(guān)，與磁介質(zhì)的種類無關(guān)10穩(wěn)恒磁場 磁場中的磁介質(zhì)3、 安培環(huán)路定理的應(yīng)用(1) 對稱性分析(2) 過場點作閉合回路(3) 計算H的環(huán)流(4) 求環(huán)路所包圍自由電流的代數(shù)和(5) 應(yīng)用定理列方程求解(6) 利用 求B的分布返回11穩(wěn)恒磁場 磁場中的磁介質(zhì)1. 鐵磁質(zhì)的特性:(2). B與H 不成線性關(guān)系，(1). B對外磁場的加強作用極大，去掉外磁場，有剩磁。(3). 溫度升高到一定程度（居里點），鐵磁性消失，變?yōu)轫槾刨|(zhì)例如：鐵的居里點為1040K2. 初始磁化曲線、磁滯回線：由于鐵磁質(zhì) 不是常數(shù)，鐵磁質(zhì)初始磁化曲線如圖。曲線如圖。14.4.4 鐵磁質(zhì)

5、12穩(wěn)恒磁場 磁場中的磁介質(zhì)(1). 由于初始磁化曲線的不可逆性， 當(dāng)H = 0 時有剩磁（Br）。 這種B 落后H 的現(xiàn)象稱為磁滯現(xiàn)象。(2). Hc 為矯頑力。 表示鐵磁質(zhì)抵抗去磁的能力(3). 根據(jù)磁滯回線，鐵磁質(zhì)可分為：軟磁材料硬磁材料矩磁材料13穩(wěn)恒磁場 磁場中的磁介質(zhì)(3). 磁疇：把鐵磁質(zhì)內(nèi)部存在的許多自發(fā)飽和磁化小區(qū)域稱為磁疇。它是由于原子之間的強相互作用形成的。當(dāng)無外磁場時：由于鐵磁質(zhì)內(nèi)部各磁疇磁矩方向的不規(guī)則分布，鐵磁質(zhì)不顯磁性。當(dāng)加外磁場時：與外磁場方向相近的磁疇將因外磁場作用而擴大，與外磁場方向偏離較大的磁疇縮小，B0并且其磁矩方向趨于與外場一致。14穩(wěn)恒磁場 磁場中的磁介質(zhì)B0當(dāng)：磁疇 方向趨向 方向；達(dá)到一定值時，全部達(dá)到與 同向， 此時磁化達(dá)飽和狀態(tài)。由于磁化過程不可逆， 撤掉外磁場時，鐵磁質(zhì)的磁疇不 能回到原來狀態(tài)，磁疇之間的排布基本保留下來，因此 出現(xiàn)剩磁。