第11章磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1第第11章磁場(chǎng)章磁場(chǎng)(cchng)中的磁介質(zhì)中的磁介質(zhì)第一頁(yè)，共26頁(yè)。鐵磁介質(zhì)鐵磁介質(zhì)(jizh)(jizh)0BBB 鐵磁介質(zhì)中產(chǎn)生的附加磁場(chǎng)鐵磁介質(zhì)中產(chǎn)生的附加磁場(chǎng) 與外與外場(chǎng)場(chǎng) 方向相同，但磁介質(zhì)中的場(chǎng)方向相同，但磁介質(zhì)中的場(chǎng) 要要遠(yuǎn)比外場(chǎng)遠(yuǎn)比外場(chǎng) 大大，是外場(chǎng)的幾百倍到幾，是外場(chǎng)的幾百倍到幾萬(wàn)倍。萬(wàn)倍。B0BB0B00BBBB如金屬如金屬(jnsh(jnsh) )鋼、鐵、鈷、鎳等。鋼、鐵、鈷、鎳等。第1頁(yè)/共26頁(yè)第二頁(yè)，共26頁(yè)。1.1.磁介質(zhì)中的安培磁介質(zhì)中的安培(npi)(npi)環(huán)路定理環(huán)路定理在真空中的安培在真空中的安培(npi)(npi)環(huán)路定理中：環(huán)路定理中：I

2、l dB00在介質(zhì)在介質(zhì)(jizh)(jizh)中：中：)(0IIl dB傳導(dǎo)電流傳導(dǎo)電流有磁介質(zhì)的總磁場(chǎng)有磁介質(zhì)的總磁場(chǎng)磁化電流磁化電流RIB BHHrI第2頁(yè)/共26頁(yè)第三頁(yè)，共26頁(yè)。在介質(zhì)在介質(zhì)(jizh)(jizh)中：中：)(0IIl dBIl dBr0傳導(dǎo)電流傳導(dǎo)電流(chun do din li)有磁介質(zhì)的總磁場(chǎng)有磁介質(zhì)的總磁場(chǎng)(cchng)LLrIl dB0LLIldH 定義：定義：磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)強(qiáng)度rBH0 在各向同性均勻介質(zhì)中：在各向同性均勻介質(zhì)中：0BBr磁化電流磁化電流IIIr)(可象研究電介質(zhì)與電場(chǎng)的相互影響一樣，通過(guò)可象研究電介質(zhì)與電場(chǎng)的相互影響一樣，通過(guò)引入適當(dāng)?shù)?/p>

3、物理量加以簡(jiǎn)化引入適當(dāng)?shù)奈锢砹考右院?jiǎn)化。SSqSdD00B0BBBIB第3頁(yè)/共26頁(yè)第四頁(yè)，共26頁(yè)。 定義定義(dngy)(dngy)：磁場(chǎng)強(qiáng)度：磁場(chǎng)強(qiáng)度rBH0LLIl dH磁介質(zhì)中的安培環(huán)路磁介質(zhì)中的安培環(huán)路(hun l)定理：磁場(chǎng)強(qiáng)度沿閉合路徑的線積分，等于環(huán)路定理：磁場(chǎng)強(qiáng)度沿閉合路徑的線積分，等于環(huán)路(hun l)所包圍的傳導(dǎo)電流的代數(shù)和，而與磁化電流無(wú)關(guān)。所包圍的傳導(dǎo)電流的代數(shù)和，而與磁化電流無(wú)關(guān)。 是一輔助物理量，描述磁場(chǎng)的基本物理量仍然是是一輔助物理量，描述磁場(chǎng)的基本物理量仍然是 。 是為消除磁化電流的影響而引入的，是為消除磁化電流的影響而引入的，HBH2.2.明確明確(mn

4、gqu)(mngqu)幾幾點(diǎn)：點(diǎn)： 和和 的名字的名字張冠李戴張冠李戴了。了。BH磁介質(zhì)中的環(huán)路定理磁介質(zhì)中的環(huán)路定理磁場(chǎng)強(qiáng)度的單位：磁場(chǎng)強(qiáng)度的單位：安培安培/ /米，米，A/m 是環(huán)路內(nèi)、外電流共同產(chǎn)生的。是環(huán)路內(nèi)、外電流共同產(chǎn)生的。H第4頁(yè)/共26頁(yè)第五頁(yè)，共26頁(yè)。電介質(zhì)中的高斯定理電介質(zhì)中的高斯定理磁介質(zhì)中的安培磁介質(zhì)中的安培(npi)環(huán)路定理環(huán)路定理SSqqSdE)(100LLLIIl dB00LLIl dHSSqSdD0HHBr0EEDr0第5頁(yè)/共26頁(yè)第六頁(yè)，共26頁(yè)。3.3.應(yīng)用介質(zhì)中安培環(huán)路定理解題應(yīng)用介質(zhì)中安培環(huán)路定理解題(ji (ji t)t)方法方法(4)由由cIl

5、dH由由HBr0求求B B求求 HH；(1)場(chǎng)對(duì)稱性分析(fnx)；(2)選取(xunq)環(huán)路；(3)求環(huán)路內(nèi)求環(huán)路內(nèi)傳導(dǎo)電流傳導(dǎo)電流的代數(shù)和的代數(shù)和 Ic；第6頁(yè)/共26頁(yè)第七頁(yè)，共26頁(yè)。例例1 1：長(zhǎng)直螺線管半徑為：長(zhǎng)直螺線管半徑為 R R ，通有電流，通有電流 I I，線圈密度為，線圈密度為 n , n , 管內(nèi)插有半徑為管內(nèi)插有半徑為 r , r ,相對(duì)磁導(dǎo)率為相對(duì)磁導(dǎo)率為 r r 磁介質(zhì)，求介磁介質(zhì)，求介質(zhì)內(nèi)和管內(nèi)真空質(zhì)內(nèi)和管內(nèi)真空(zhnkng)(zhnkng)部分的磁感應(yīng)強(qiáng)度部分的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B B 。解：解： 由螺線管磁場(chǎng)分布由螺線管磁場(chǎng)分布(fnb)(fnb)可知，管內(nèi)場(chǎng)各

6、處均勻一致，管外場(chǎng)為零可知，管內(nèi)場(chǎng)各處均勻一致，管外場(chǎng)為零RIB BHHrabcd1.介質(zhì)(jizh)內(nèi)部 作作 abcda 矩形回路。矩形回路。IabnIc 在環(huán)路上應(yīng)用在環(huán)路上應(yīng)用介質(zhì)中的環(huán)路定理：介質(zhì)中的環(huán)路定理：l dHdacdbcabl dHl dHl dHl dH在在bc和和da段路徑上段路徑上 , l dH0cos回路內(nèi)的傳導(dǎo)電流代數(shù)和為：回路內(nèi)的傳導(dǎo)電流代數(shù)和為：第7頁(yè)/共26頁(yè)第八頁(yè)，共26頁(yè)。bcl dH0cdl dH因因 cd cd 段在真空段在真空(zhnkng)(zhnkng)中，真空中，真空(zhnkng)(zhnkng)中中 B = 0 B = 0 則有則有dal

7、 dH0IB BHHa ab bc cd dNoImageabl dHl dHabHdlcosabdlHabHcInIH , IabnIabHcHBr0nIr02.管內(nèi)(un ni)真空中作環(huán)路作環(huán)路 abcda ; abcda ; 在環(huán)路上應(yīng)用在環(huán)路上應(yīng)用(yngyng)(yngyng)介質(zhì)中的安培環(huán)路定介質(zhì)中的安培環(huán)路定理，同理有：理，同理有：nIH 1r真空中真空中nIHB00abcd第8頁(yè)/共26頁(yè)第九頁(yè)，共26頁(yè)。例例2 如圖所示，一半徑為如圖所示，一半徑為R1的無(wú)限長(zhǎng)圓柱導(dǎo)體（導(dǎo)體的無(wú)限長(zhǎng)圓柱導(dǎo)體（導(dǎo)體 0 ）中均勻地通有電流）中均勻地通有電流(dinli)I，在它外面有半徑為，在

8、它外面有半徑為R2的無(wú)限長(zhǎng)同軸圓柱面，兩者之間充滿著磁導(dǎo)率為的無(wú)限長(zhǎng)同軸圓柱面，兩者之間充滿著磁導(dǎo)率為的均勻磁介質(zhì)，在圓柱面上通有相反方向的電流的均勻磁介質(zhì)，在圓柱面上通有相反方向的電流(dinli)I。試求（。試求（1）圓柱體外圓柱面內(nèi)一點(diǎn)的磁場(chǎng)；（）圓柱體外圓柱面內(nèi)一點(diǎn)的磁場(chǎng)；（2）圓柱體內(nèi)一點(diǎn)磁場(chǎng)；（）圓柱體內(nèi)一點(diǎn)磁場(chǎng)；（3）圓柱面外一點(diǎn)的磁場(chǎng)。）圓柱面外一點(diǎn)的磁場(chǎng)。解解 （1）當(dāng)兩個(gè)無(wú)限長(zhǎng)的同軸圓柱體和圓柱面中有電流通過(guò)時(shí)，它們所激發(fā)的磁場(chǎng)是軸對(duì)稱分布的，而磁介質(zhì)亦呈軸對(duì)稱分布，因而不會(huì)改變）當(dāng)兩個(gè)無(wú)限長(zhǎng)的同軸圓柱體和圓柱面中有電流通過(guò)時(shí)，它們所激發(fā)的磁場(chǎng)是軸對(duì)稱分布的，而磁介質(zhì)亦呈軸

9、對(duì)稱分布，因而不會(huì)改變(gibin)場(chǎng)的這種對(duì)稱分布。設(shè)圓柱體外圓柱面內(nèi)一點(diǎn)到軸的垂直距離是場(chǎng)的這種對(duì)稱分布。設(shè)圓柱體外圓柱面內(nèi)一點(diǎn)到軸的垂直距離是r1，以，以r1為半徑作一圓，取此圓為積分回路，根據(jù)安培環(huán)路定理有為半徑作一圓，取此圓為積分回路，根據(jù)安培環(huán)路定理有IIIR1R2r2r1r3第9頁(yè)/共26頁(yè)第十頁(yè)，共26頁(yè)。12 rIHB1202dd1rIHIlHlHr（2）設(shè)在圓柱體內(nèi)一點(diǎn)）設(shè)在圓柱體內(nèi)一點(diǎn)(y din)到軸的垂直距離到軸的垂直距離是是r2，則以，則以r2為半徑作一圓，根據(jù)安培環(huán)路定理為半徑作一圓，根據(jù)安培環(huán)路定理有有2222220121222ddRrIRrIrHlHlHr22

10、12RrI 式中式中 是該環(huán)路所是該環(huán)路所包圍的電流包圍的電流部分，由此得部分，由此得IIIR1R2r2r1r3由由B H，得，得2212 RIrH22012RIrB （3）在圓柱面外取一點(diǎn)，它到軸的垂直距離是）在圓柱面外取一點(diǎn)，它到軸的垂直距離是r3，以，以r3為半徑作一圓，根據(jù)安培環(huán)路定為半徑作一圓，根據(jù)安培環(huán)路定理理,考慮到環(huán)路中所包圍考慮到環(huán)路中所包圍(bowi)的電流的代數(shù)和為零，所以得的電流的代數(shù)和為零，所以得0dd320rlHlH0H0B即即或或第10頁(yè)/共26頁(yè)第十一頁(yè)，共26頁(yè)。11-2 鐵磁質(zhì)鐵磁質(zhì) 第11頁(yè)/共26頁(yè)第十二頁(yè)，共26頁(yè)。磁介質(zhì)的磁化磁介質(zhì)的磁化(chu)(

11、chu)機(jī)機(jī)制制 類似電介質(zhì)的討論，從物質(zhì)電結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)明類似電介質(zhì)的討論，從物質(zhì)電結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)明(shumng)磁性的起源。磁性的起源。iNS相當(dāng)于一相當(dāng)于一磁偶極子磁偶極子 整個(gè)分子磁矩是其中各個(gè)電子整個(gè)分子磁矩是其中各個(gè)電子(dinz)的軌道磁矩和自旋磁矩以及核的自旋磁矩的矢量和（核的自旋磁矩常可忽略）。的軌道磁矩和自旋磁矩以及核的自旋磁矩的矢量和（核的自旋磁矩?？珊雎裕?。 原子中電子參與兩種運(yùn)動(dòng)：自旋及繞核的軌道運(yùn)動(dòng)，對(duì)應(yīng)有原子中電子參與兩種運(yùn)動(dòng)：自旋及繞核的軌道運(yùn)動(dòng)，對(duì)應(yīng)有軌道磁矩軌道磁矩和和自旋磁矩自旋磁矩。Impmp順磁質(zhì)：順磁質(zhì)：由具有固有磁矩的分子組成。分子中各電子的磁矩由具有固有磁

12、矩的分子組成。分子中各電子的磁矩不完全抵消不完全抵消，整個(gè)分子具，整個(gè)分子具有一定的固有磁矩有一定的固有磁矩?？勾刨|(zhì)：抗磁質(zhì)：分子中各電子的磁矩分子中各電子的磁矩完全抵消完全抵消，整個(gè)分子，整個(gè)分子無(wú)固有磁矩?zé)o固有磁矩第12頁(yè)/共26頁(yè)第十三頁(yè)，共26頁(yè)。（1 1）順磁質(zhì)的磁化）順磁質(zhì)的磁化(chu)(chu)機(jī)制機(jī)制 0mP 磁介質(zhì)是由大量分子或原子組成，磁介質(zhì)是由大量分子或原子組成，無(wú)外場(chǎng)時(shí)，無(wú)外場(chǎng)時(shí)，順磁質(zhì)分子的磁矩排列順磁質(zhì)分子的磁矩排列雜亂無(wú)章，介質(zhì)內(nèi)分子磁矩的矢量和雜亂無(wú)章，介質(zhì)內(nèi)分子磁矩的矢量和 0mP有外磁場(chǎng)時(shí)，這些分子固有磁矩就要受到磁場(chǎng)的力矩有外磁場(chǎng)時(shí)，這些分子固有磁矩就要

13、受到磁場(chǎng)的力矩(l (l j j) )作用，力矩作用，力矩(l j(l j) )的方向力圖使分子磁矩的方向沿外的方向力圖使分子磁矩的方向沿外場(chǎng)轉(zhuǎn)向。場(chǎng)轉(zhuǎn)向。0B分子磁矩的矢量分子磁矩的矢量(sh(shling)ling)和和: :從介質(zhì)從介質(zhì)橫截面看橫截面看，介質(zhì)內(nèi)分子電流兩兩反向，相互抵消。導(dǎo)體邊，介質(zhì)內(nèi)分子電流兩兩反向，相互抵消。導(dǎo)體邊緣分子電流同向緣分子電流同向, ,未被抵消的分子電流未被抵消的分子電流沿柱面流動(dòng)沿柱面流動(dòng) 等效等效Is 0B0BB分子電流可等效成磁介質(zhì)分子電流可等效成磁介質(zhì)表面的磁化電流表面的磁化電流 Is， Is產(chǎn)產(chǎn)生附加磁場(chǎng)。生附加磁場(chǎng)。00BBBB磁化電流磁化電流

14、 Is 可產(chǎn)生附加磁場(chǎng)可產(chǎn)生附加磁場(chǎng)，但無(wú)熱效應(yīng)，因無(wú)宏觀電荷移動(dòng)，但無(wú)熱效應(yīng)，因無(wú)宏觀電荷移動(dòng)，磁化電流束縛在介質(zhì)表面，磁化電流束縛在介質(zhì)表面，也稱為束縛電流也稱為束縛電流。第13頁(yè)/共26頁(yè)第十四頁(yè)，共26頁(yè)。（2 2）抗磁質(zhì)的磁化）抗磁質(zhì)的磁化(chu)(chu)機(jī)制機(jī)制 對(duì)抗磁介質(zhì)來(lái)說(shuō)，對(duì)抗磁介質(zhì)來(lái)說(shuō)，無(wú)外磁場(chǎng)無(wú)外磁場(chǎng)時(shí)，各電子磁矩矢量和為時(shí)，各電子磁矩矢量和為 0 0，分子磁矩，分子磁矩 , , 分子不顯磁性分子不顯磁性。 0mP 抗磁材料在外磁場(chǎng)的作用下，抗磁材料在外磁場(chǎng)的作用下，磁體內(nèi)任意體積元中大量分子或原子的附加磁矩的矢量和磁體內(nèi)任意體積元中大量分子或原子的附加磁矩的矢量和

15、有一定的量值，結(jié)果在磁體內(nèi)激發(fā)一個(gè)有一定的量值，結(jié)果在磁體內(nèi)激發(fā)一個(gè)和外磁場(chǎng)和外磁場(chǎng)方向相反方向相反的附加磁場(chǎng)，的附加磁場(chǎng)，這就是抗磁性的起源。這就是抗磁性的起源。它是一切磁介質(zhì)所共有的性質(zhì)它是一切磁介質(zhì)所共有的性質(zhì) 。mp 同理，分子電流可等效成磁介質(zhì)表面同理，分子電流可等效成磁介質(zhì)表面(bi(biomin)omin)的磁化電流的磁化電流 Is Is， Is Is產(chǎn)生附加磁場(chǎng)產(chǎn)生附加磁場(chǎng)。Is0BB等等效效 0B第14頁(yè)/共26頁(yè)第十五頁(yè)，共26頁(yè)。對(duì)于順磁介質(zhì)對(duì)于順磁介質(zhì)分子磁矩分子磁矩 電子附加磁矩電子附加磁矩，順磁效應(yīng)，順磁效應(yīng) 抗磁效應(yīng)抗磁效應(yīng) ；mmPP抗磁介質(zhì)中電子抗磁介質(zhì)中電子

16、(dinz(dinz) )附加磁矩起主要作用，顯抗磁附加磁矩起主要作用，顯抗磁性。性。0 , 0mmPP抗磁性是一切抗磁性是一切(yqi)(yqi)磁介質(zhì)固有的特性，它不僅存在磁介質(zhì)固有的特性，它不僅存在于抗磁介質(zhì)中，而且存在于順磁介質(zhì)中；于抗磁介質(zhì)中，而且存在于順磁介質(zhì)中；明確明確(mngqu)幾幾點(diǎn)：點(diǎn)：第15頁(yè)/共26頁(yè)第十六頁(yè)，共26頁(yè)。裝置裝置(zhungzh)(zhungzh)：環(huán)形螺繞環(huán)：環(huán)形螺繞環(huán); ; 鐵磁鐵磁Fe,Co,NiFe,Co,Ni及稀釷族元素的化合物，能被強(qiáng)烈及稀釷族元素的化合物，能被強(qiáng)烈地磁化。地磁化。RNIH2 實(shí)驗(yàn)測(cè)量實(shí)驗(yàn)測(cè)量(cling)B,(cling)

17、B,如用感應(yīng)如用感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)測(cè)量電動(dòng)勢(shì)測(cè)量(cling)(cling)或用小線圈在或用小線圈在縫口處測(cè)量縫口處測(cè)量(cling)(cling)；HrHBro由由 得出得出 曲線。曲線。原理原理(yunl):(yunl):勵(lì)磁電流勵(lì)磁電流 I; I; 用安培定理得用安培定理得H H。RII當(dāng)外磁場(chǎng)變化一個(gè)周期時(shí)，鐵磁質(zhì)內(nèi)當(dāng)外磁場(chǎng)變化一個(gè)周期時(shí)，鐵磁質(zhì)內(nèi)部的磁場(chǎng)變化曲線如圖所示；部的磁場(chǎng)變化曲線如圖所示；HBcHcHrBSB第16頁(yè)/共26頁(yè)第十七頁(yè)，共26頁(yè)。起始磁化起始磁化(chu)曲線為曲線為 oc ,BHoc當(dāng)外磁場(chǎng)減小時(shí)，介質(zhì)中的磁場(chǎng)并不沿起當(dāng)外磁場(chǎng)減小時(shí)，介質(zhì)中的磁場(chǎng)并不沿起始始(q s

18、h)磁化曲線返回，而是滯后于外磁化曲線返回，而是滯后于外磁場(chǎng)變化，磁場(chǎng)變化，HHc cB Br rHHc c當(dāng)外磁場(chǎng)為當(dāng)外磁場(chǎng)為 0 時(shí)，介質(zhì)時(shí)，介質(zhì)(jizh)中的磁場(chǎng)并不為中的磁場(chǎng)并不為 0，有一剩磁，有一剩磁 Br ; 矯頑力矯頑力加反向磁場(chǎng)加反向磁場(chǎng)Hc，使介質(zhì)內(nèi)部的磁場(chǎng)為使介質(zhì)內(nèi)部的磁場(chǎng)為 0，繼續(xù)增加反向磁場(chǎng)，介質(zhì)繼續(xù)增加反向磁場(chǎng)，介質(zhì)達(dá)到反向磁飽和狀態(tài)；達(dá)到反向磁飽和狀態(tài)；改變外磁場(chǎng)為正向磁場(chǎng)，改變外磁場(chǎng)為正向磁場(chǎng)，不斷增加外場(chǎng)，介質(zhì)又達(dá)不斷增加外場(chǎng)，介質(zhì)又達(dá)到正向磁飽和狀態(tài)。到正向磁飽和狀態(tài)。磁化曲線形磁化曲線形成一條成一條磁滯磁滯回線回線。結(jié)論結(jié)論鐵磁質(zhì)的鐵磁質(zhì)的 不是一個(gè)常

19、數(shù)，不是一個(gè)常數(shù)，它是它是 的函數(shù)。的函數(shù)。HrB的變化的變化落后落后于于H，從而具有剩，從而具有剩磁，即磁，即磁滯效應(yīng)磁滯效應(yīng)。 磁滯現(xiàn)象。磁滯現(xiàn)象。第17頁(yè)/共26頁(yè)第十八頁(yè)，共26頁(yè)。 在無(wú)外磁場(chǎng)在無(wú)外磁場(chǎng)(cchng)時(shí)，各磁疇排列時(shí)，各磁疇排列雜亂無(wú)章，鐵磁質(zhì)不顯磁性；雜亂無(wú)章，鐵磁質(zhì)不顯磁性；B Bo(1)磁疇：鐵磁質(zhì)中由于原子的強(qiáng)磁疇：鐵磁質(zhì)中由于原子的強(qiáng)烈作用，在鐵磁質(zhì)中形成磁場(chǎng)很烈作用，在鐵磁質(zhì)中形成磁場(chǎng)很強(qiáng)的小區(qū)域強(qiáng)的小區(qū)域(qy) 磁疇。磁磁疇。磁疇的體積約為疇的體積約為 10-12 m3 。 在外磁場(chǎng)中，各磁疇沿外場(chǎng)轉(zhuǎn)向，介質(zhì)內(nèi)部的磁在外磁場(chǎng)中，各磁疇沿外場(chǎng)轉(zhuǎn)向，介質(zhì)內(nèi)

20、部的磁場(chǎng)迅速增加，在鐵磁質(zhì)充磁過(guò)程場(chǎng)迅速增加，在鐵磁質(zhì)充磁過(guò)程(guchng)中伴隨中伴隨著發(fā)聲、發(fā)熱。著發(fā)聲、發(fā)熱。第18頁(yè)/共26頁(yè)第十九頁(yè)，共26頁(yè)。隨著外磁場(chǎng)增加，能夠隨著外磁場(chǎng)增加，能夠(nnggu)(nnggu)提供轉(zhuǎn)向的磁疇越來(lái)提供轉(zhuǎn)向的磁疇越來(lái)越少，鐵磁質(zhì)中的磁場(chǎng)增加的速度變慢，最后外磁場(chǎng)再越少，鐵磁質(zhì)中的磁場(chǎng)增加的速度變慢，最后外磁場(chǎng)再增加，介質(zhì)內(nèi)的磁場(chǎng)也不會(huì)增加，鐵磁質(zhì)達(dá)到磁飽和狀增加，介質(zhì)內(nèi)的磁場(chǎng)也不會(huì)增加，鐵磁質(zhì)達(dá)到磁飽和狀態(tài)。態(tài)。磁飽和狀態(tài)磁飽和狀態(tài)HBoabcd起始起始(q sh)磁化曲線磁化曲線飽和磁化強(qiáng)度飽和磁化強(qiáng)度MSMS等于每個(gè)磁疇中原來(lái)的磁化強(qiáng)度等于每個(gè)磁

21、疇中原來(lái)的磁化強(qiáng)度，該值很大，這就是，該值很大，這就是(jish)(jish)鐵磁質(zhì)磁性鐵磁質(zhì)磁性r r大大的原因。的原因。磁滯磁滯 ( (hysteresishysteresis) ) 現(xiàn)象是由于摻雜和內(nèi)應(yīng)力等的作用現(xiàn)象是由于摻雜和內(nèi)應(yīng)力等的作用，當(dāng)撤掉外磁場(chǎng)時(shí)磁疇的疇壁很難恢復(fù)到原來(lái)的形狀，當(dāng)撤掉外磁場(chǎng)時(shí)磁疇的疇壁很難恢復(fù)到原來(lái)的形狀，而表現(xiàn)出來(lái)。而表現(xiàn)出來(lái)。第19頁(yè)/共26頁(yè)第二十頁(yè)，共26頁(yè)。(1)加熱法加熱法 當(dāng)鐵磁質(zhì)的溫度升高到某一溫度時(shí)，當(dāng)鐵磁質(zhì)的溫度升高到某一溫度時(shí)，磁性磁性(cxng)消失，由鐵磁質(zhì)變?yōu)轫槾刨|(zhì)消失，由鐵磁質(zhì)變?yōu)轫槾刨|(zhì)，該溫度為居里溫度，該溫度為居里溫度 tc

22、。當(dāng)溫度低于。當(dāng)溫度低于 tc 時(shí)，又由順磁質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)殍F磁質(zhì)。時(shí)，又由順磁質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)殍F磁質(zhì)。鐵的居里鐵的居里(j l)溫度溫度 tc = 770C；30%的坡莫合金居里(j l)溫度 tc = 70C； 利用鐵磁質(zhì)具有居里溫度的特點(diǎn)，可將其制作溫利用鐵磁質(zhì)具有居里溫度的特點(diǎn)，可將其制作溫控元件，如控元件，如電飯鍋?zhàn)詣?dòng)控溫電飯鍋?zhàn)詣?dòng)控溫。原因：原因：由于加熱使磁介質(zhì)中的分子、原子的振動(dòng)加劇，提由于加熱使磁介質(zhì)中的分子、原子的振動(dòng)加劇，提供了磁疇轉(zhuǎn)向的能量，使鐵磁質(zhì)失去磁性。供了磁疇轉(zhuǎn)向的能量，使鐵磁質(zhì)失去磁性。(2)敲擊法：敲擊法：通過(guò)振動(dòng)可提供磁疇轉(zhuǎn)向的能量，使介質(zhì)失通過(guò)振動(dòng)可提供磁疇轉(zhuǎn)向的能量，

23、使介質(zhì)失去磁性。如敲擊永久磁鐵會(huì)使磁鐵磁性減小。去磁性。如敲擊永久磁鐵會(huì)使磁鐵磁性減小。第20頁(yè)/共26頁(yè)第二十一頁(yè)，共26頁(yè)。 (4)加交變衰減的磁場(chǎng)：使介質(zhì)(jizh)中的磁場(chǎng)逐漸衰減為 0 ，應(yīng)用在錄音機(jī)中的交流抹音磁頭中。(3)加反向磁場(chǎng)：提供一個(gè)(y )矯頑力Hc ,使鐵磁質(zhì)退磁。(1)軟磁材料(cilio)磁滯回線細(xì)長(zhǎng)，剩磁很小。磁滯回線細(xì)長(zhǎng)，剩磁很小。BHo象軟鐵、坡莫合金、硒鋼片、鐵鋁合金、鐵鎳合金等。象軟鐵、坡莫合金、硒鋼片、鐵鋁合金、鐵鎳合金等。 由于軟磁材料磁滯損耗小，適合用在交變磁場(chǎng)中，如變壓器鐵芯、繼電器、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子、定子都是用軟件磁性材料制成。由于軟磁材料磁滯損耗小

24、，適合用在交變磁場(chǎng)中，如變壓器鐵芯、繼電器、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子、定子都是用軟件磁性材料制成。(2)硬磁性材料硬磁性材料BHo 磁滯回線較粗，剩磁很大，磁滯回線較粗，剩磁很大，這種材料充磁后不易退磁，適合做永久磁鐵。這種材料充磁后不易退磁，適合做永久磁鐵。如碳鋼、鋁鎳鈷合金和鋁鋼等。可用在磁電式電表、永磁揚(yáng)聲器、耳機(jī)以及雷達(dá)中的磁控管等。如碳鋼、鋁鎳鈷合金和鋁鋼等?？捎迷诖烹娛诫姳?、永磁揚(yáng)聲器、耳機(jī)以及雷達(dá)中的磁控管等。第21頁(yè)/共26頁(yè)第二十二頁(yè)，共26頁(yè)。(3)非金屬氧化物非金屬氧化物-鐵氧體鐵氧體 磁滯回線呈矩形，又稱矩磁材料，剩磁接近于磁飽合磁感應(yīng)強(qiáng)度磁滯回線呈矩形，又稱矩磁材料，剩磁接近于磁飽

25、合磁感應(yīng)強(qiáng)度(qingd)(qingd)，具有高磁導(dǎo)率、高電阻率。，具有高磁導(dǎo)率、高電阻率。BHo 它是由它是由Fe2O3Fe2O3和其他二價(jià)和其他二價(jià)(r ji)(r ji)的金屬氧化物（如的金屬氧化物（如NiONiO，ZnOZnO等粉末混合燒結(jié)而成。等粉末混合燒結(jié)而成。 可作磁性可作磁性(cxng)(cxng)記記憶元件。憶元件。 1911年，荷蘭物理學(xué)家年，荷蘭物理學(xué)家HK 昂納斯昂納斯及其助手首先發(fā)現(xiàn)在溫度降至液氦的沸點(diǎn)（及其助手首先發(fā)現(xiàn)在溫度降至液氦的沸點(diǎn)（4.2K）以下時(shí)，水銀的電阻為）以下時(shí)，水銀的電阻為0。在低溫下某些物質(zhì)失去電阻的性質(zhì)，成為在低溫下某些物質(zhì)失去電阻的性質(zhì)，成為

26、超導(dǎo)體超導(dǎo)體。 1913年昂納斯因他在低溫物理和超導(dǎo)領(lǐng)域所做的杰出貢獻(xiàn)，年昂納斯因他在低溫物理和超導(dǎo)領(lǐng)域所做的杰出貢獻(xiàn)，獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。第22頁(yè)/共26頁(yè)第二十三頁(yè)，共26頁(yè)。1.超導(dǎo)體的基本(jbn)性質(zhì)：（1 1）零電阻率）零電阻率 超導(dǎo)體在臨界溫度以下時(shí)，電阻為零，所以它可以通過(guò)很大的電流超導(dǎo)體在臨界溫度以下時(shí)，電阻為零，所以它可以通過(guò)很大的電流(dinli)(dinli)，而幾乎無(wú)熱損耗。，而幾乎無(wú)熱損耗。（2）邁斯納效應(yīng)(xioyng)完全抗磁性完全抗磁性 1933年德國(guó)物理學(xué)家年德國(guó)物理學(xué)家W. .邁斯納邁斯納發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)：將超導(dǎo)體放入磁場(chǎng)中，表面產(chǎn)生將超導(dǎo)體放入磁場(chǎng)中，表面產(chǎn)生超導(dǎo)電流超導(dǎo)電流，超導(dǎo)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與外磁場(chǎng)抵消，使，超導(dǎo)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與外磁場(chǎng)抵消，使超導(dǎo)體內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為超導(dǎo)體內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 0。0B)(0HMB0HMNmgF 超導(dǎo)體在磁場(chǎng)中由于超導(dǎo)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與外磁場(chǎng)的斥力作用，使超導(dǎo)體可超導(dǎo)體在磁場(chǎng)中由于超導(dǎo)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與外磁場(chǎng)的斥力作用，使超導(dǎo)體可懸浮在空中懸浮在空中。第23頁(yè)/共26頁(yè)第二十四頁(yè)，共26頁(yè)。 由于超導(dǎo)體內(nèi)電阻為由于超導(dǎo)體內(nèi)電阻為0，超導(dǎo)電流不會(huì)產(chǎn)生熱量，超導(dǎo)電流也就不會(huì)消失，超導(dǎo)體一直會(huì)懸浮，超導(dǎo)電流不會(huì)產(chǎn)