磁場與介質(zhì)的相互作用

磁場與介質(zhì)的相互作用第1頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月本章內(nèi)容本章內(nèi)容Contentschapter11磁介質(zhì)的磁化magnetizationofmagneticmedium磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理Amperecircuitaltheoreminmagneticmedium鐵磁質(zhì)ferromagnetic第2頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)ssss11.1磁介質(zhì)的磁化magnetizationofmagneticmedium第3頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月介質(zhì)的磁化、磁導(dǎo)率+BBB0B0真空中的磁場介質(zhì)被磁化后所產(chǎn)生的附加磁場真空中的磁場介質(zhì)內(nèi)的合磁場介質(zhì)的相對磁導(dǎo)率mr0BB介質(zhì)的磁化及相對磁導(dǎo)率磁介質(zhì)第4頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月磁介質(zhì)的分類

銅鋁

鐵順磁質(zhì)抗磁質(zhì)鐵磁質(zhì)mr1且~~1~~1且mrmr11磁介質(zhì)的分類及舉例1+101-10-5~~~~~~105-4第5頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月順磁質(zhì)磁化微觀機(jī)制B0真空中的磁場介質(zhì)的分子磁矩(分子中的電子自旋和繞核運(yùn)動形成的電子磁矩的矢量和)B無外場,磁矩隨機(jī)取向,相互抵消.順磁質(zhì)的磁化微觀機(jī)制0B0BB施加,順磁質(zhì)的與同向.,第6頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月抗磁質(zhì)磁化微觀機(jī)制B0真空中的磁場抗磁質(zhì)的磁化微觀機(jī)制B抗磁質(zhì)的電子磁矩矢量和近乎零.(順磁質(zhì)亦有此效應(yīng),其影響相對較小).0B0BB施加,引起感應(yīng)分子電流(無阻),所形成的與反向.第7頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月磁化電流B0表面形成磁化電流磁化電流與磁化電流密度l磁化電流IssjIsl磁化電流密度內(nèi)部分子電流抵消第8頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)ssss11.2磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理Amperecircuitaltheoreminmagneticmedium第9頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月磁介質(zhì)安培環(huán)路定理mr(剖面)磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理BL回路的環(huán)流:iBhdl0mISiL(0mSiSiIci)i+sIr0PLmr介磁質(zhì)載流螺線環(huán)N匝s導(dǎo)線中的傳導(dǎo)電流Ic介質(zhì)表面的磁化電流I?能有更方便的表達(dá)嗎第10頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月續(xù)7磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理(續(xù))r0PLmr介磁質(zhì)載流螺線環(huán)N匝BL回路的環(huán)流:iBhdl0mISiL(0mSiSiIci)i+sI?能有更方便的表達(dá)嗎其中Bp2rBhdlL0BmrB,,SiIciIcN0Bm0IcNp2r,.得BhdlLm0mrSiIcimSiIcihdlLBmSiIci即令HBmH,稱磁場強(qiáng)度()Am-1hhdlLHSiIci磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理BHmm0mrm,第11頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月例題IImr1mr2例題兩長直載流同軸薄導(dǎo)體圓筒筒間填滿兩層磁介質(zhì)B求介質(zhì)內(nèi)的分布R1LrOR2RIp2rldHp2r0HcoshdlHLp2r0H00ld應(yīng)用介質(zhì)中的安培環(huán)路定理Hp2rI0mB12mr1mr2介質(zhì)內(nèi)介質(zhì)內(nèi)m1Hmr1p2rIBm2H0mmr2p2rI得r()1RRr()RR2第12頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月磁介質(zhì)中的高斯定理磁介質(zhì)中的高斯定理磁介質(zhì)sB任意封閉曲面sdh0Bs通過磁介質(zhì)磁場中任一封閉曲面的磁通量均應(yīng)等于零.第13頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)ssss11.3鐵磁質(zhì)ferromagnetic第14頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月鐵磁質(zhì)的磁滯現(xiàn)象鐵磁質(zhì)磁化的磁滯現(xiàn)象動畫示意IBH鐵磁質(zhì)霍耳器件探頭螺線環(huán)0-+高斯計(jì)測B電流計(jì)測IHI()80-+飽和剩磁矯頑力第15頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月磁滯回線HOBsB飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度剩磁BrHc矯頑力磁滯回線IBH鐵磁質(zhì)霍耳器件探頭螺線環(huán)0高斯計(jì)測B+電流計(jì)測IH8I()0+實(shí)驗(yàn)電路簡圖第16頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月常見的鐵磁材料三類常見的鐵磁材料及其磁滯回線形態(tài)HBOHBOHBO軟磁材料硬磁材料矩磁材料矯頑力小,易充退磁.如純鐵硅鋼等.用于電機(jī)變壓器繼電器等的鐵芯.矯頑力大,剩磁也大.如錳鎂鐵氧體等用于電磁儀表揚(yáng)聲器等的永久磁鐵.剩磁值接近飽和值.如碳鋼鋇鐵氧體等.兩剩磁態(tài)可控翻轉(zhuǎn),用于計(jì)算機(jī)儲存元件.第17頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月鐵磁質(zhì)磁化微觀機(jī)制用金相顯微鏡觀察到拋光鋼材樣品表面上鐵粉在磁疇邊界上聚集.鐵磁質(zhì)的磁化微觀機(jī)制磁疇鐵磁質(zhì)的自發(fā)磁化小區(qū)域(由電子自旋磁矩引起)用偏振光顯微鏡觀察到的石榴石單晶磁性薄膜的迷宮式磁疇.第18頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月續(xù)14鐵磁質(zhì)的磁化微觀機(jī)制（續(xù)）H0HHHH

各磁疇磁化方向混亂，整體不顯磁性.疇壁運(yùn)動

磁疇的自發(fā)磁化方向與外場方向相同或相近的磁疇體積擴(kuò)大,反之縮小.磁疇壁發(fā)生運(yùn)動.磁疇轉(zhuǎn)向

磁疇的自發(fā)磁化方向轉(zhuǎn)向外場方向.飽和

全部磁疇方向均轉(zhuǎn)向外場方向.磁滯現(xiàn)象及剩磁,是因磁化時磁疇相互摩擦發(fā)熱,使過程不可逆.第19頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月鐵磁質(zhì)的居里點(diǎn)鐵磁質(zhì)的居里點(diǎn)鐵磁質(zhì)被加熱達(dá)到某一臨界溫度時,便會失去自己的特性而成為順磁質(zhì).這一臨界溫度稱為居里點(diǎn)cT.24