14-2磁化強(qiáng)度-磁介質(zhì)中環(huán)路定理-磁場(chǎng)強(qiáng)度鐵磁.

1、NO.14-2 (V) 磁場(chǎng)中的磁介質(zhì) Disk Drive 3 600 10 000 arcoat lud Hard Disk Drive (HDD) 內(nèi)容提要 _、磁介質(zhì)及其分類 二. 磁介質(zhì)的磁化機(jī)理 三. 磁介質(zhì)中高斯定理及 安培環(huán)路定理 四. 鐵磁質(zhì)的特征及其應(yīng)用處于磁場(chǎng)中能與磁場(chǎng)發(fā)生相互作用的物質(zhì)。 物質(zhì)均有磁性，有強(qiáng)弱之分。 物質(zhì)的基本磁性分類 帰刪11.實(shí)驗(yàn)公式：B = /rB0 順磁質(zhì)（鋁、氧、猛等）“的弱磁質(zhì) 抗磁質(zhì)（銅、軌、氫等）“.vl,3vB（）J 鐵磁質(zhì)（鐵.鉆.鐮等）“,1,鳥 憶強(qiáng)磁質(zhì) 2磁場(chǎng)疊加原理: 磁介質(zhì)種類 相對(duì)磁導(dǎo)率（/r ） 抗磁質(zhì) （“V1） Bi

2、 (293K) Cu (293K) H2 (氣體) 116.6X10 - 5 1-1.0X10-5 13.98X10-5 順磁質(zhì) （耳1） O2 (液體 90K) 1+769.9X10-5 Al (293K) 1+1.65X10-5 Pt (293K) 1+26X10-5 鐵磁質(zhì) 純鐵 9X103 （最大值） 職1) 硅鋼 7X102 （最大值） 二磁介質(zhì)的磁化 1 安培“分子電流”假說: （說明磁鐵和電流在本質(zhì)上的一致性） 組成磁鐵的最小單元（磁分子）是環(huán)形電流； 若這些分子環(huán)流定向地排列起來，在宏觀上就會(huì) 顯示出N. S極。 幾 近代原子理論認(rèn)為：原子由帶正電的原子核和繞核 旋轉(zhuǎn)的負(fù)電子組

3、成。電子不僅繞核旋轉(zhuǎn)，還有自旋。 分子磁矩（軌道磁矩.自旋磁矩）= 分子環(huán)流 二-磁介質(zhì)的磁化 2.順磁質(zhì)的磁化原理 無(wú)外磁場(chǎng)時(shí)，帀jHO 有外磁場(chǎng)時(shí)，分子磁矩 丫歷i=O,對(duì)外不顯磁性。轉(zhuǎn)向外磁場(chǎng)的方向。 二-磁介質(zhì)的磁化 3抗磁質(zhì)的磁化原理 無(wú)外磁場(chǎng)時(shí)，分子磁矩為零（鳳=0）,無(wú)磁性。 磁場(chǎng)中電子軌道運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的曲加磁矩方向總與 乙卡27卩轉(zhuǎn)向磁化 m = - co 2 一 / _ Am = - Ad) 2二磁介質(zhì)的磁化 4.結(jié)論： 順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)磁化的微觀過程不同，前者為 轉(zhuǎn)向磁化，磁場(chǎng)變強(qiáng)；后者為感應(yīng)磁化,磁場(chǎng)減弱; 順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)磁化的結(jié)果相同，都在介質(zhì)表面 0磁化強(qiáng)度：描述磁介質(zhì)磁

4、化的方向和程度的 物理量； 單位：安/米 AV （ A irT】） 三、有磁介質(zhì)時(shí)的磁場(chǎng)定理 1.有磁介質(zhì)時(shí)的高斯定理 磁力線無(wú)頭無(wú)尾。 穿過任何一個(gè)閉合曲面的 磁通量為零。臚於產(chǎn)生“磁化電流” /s - 束縛電流 三、有磁介質(zhì)時(shí)的磁場(chǎng)定理 2 磁介質(zhì)中安培環(huán)路定理 Qo Q QQ?0U 耳二喜干 磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理：二工/ 其中H = -M “0 磁場(chǎng)強(qiáng)度沿任何閉合回路的線積分，等于 該回路所包圍的傳導(dǎo)電流的代數(shù)和。 (1)(Hd/=Y/表明，穩(wěn)恒磁場(chǎng)中萬(wàn)的環(huán)流只和穿過 環(huán)路的傳導(dǎo)電流有關(guān)。但環(huán)路上各點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度H 由載流系統(tǒng)中的全部傳導(dǎo)電流和磁化電流共同決定。 (2)_ B _ |2

5、_ _ _ _ _ 二 _ _ H =-M 千片= “)(1 + K)司下沖片=“?！霸?血 在各向同性磁介質(zhì)中 1 =1 + K | M =KH (3)當(dāng)滿足下列條件時(shí)。均勻各向同性磁介質(zhì)； O磁場(chǎng)及磁介質(zhì)對(duì)稱分布； 可釆用 磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理，先求方，再求片。例1無(wú)限長(zhǎng)圓柱形銅線，外面包一層相對(duì)磁導(dǎo)率 為的圓筒形磁介質(zhì)，導(dǎo)線半徑為尺,磁介質(zhì)的 外半徑為銅線內(nèi)通有均勻分布的電流/。銅的 相對(duì)磁導(dǎo)率奇取冷試求：無(wú)限墳圓柱形銅線和介質(zhì) 內(nèi)外的磁場(chǎng)強(qiáng)度萬(wàn)和磁感強(qiáng)度鳥 討論： (1 )無(wú)限長(zhǎng)載流導(dǎo)線外充滿磁介質(zhì)時(shí) 27TT 2 岔 (2)長(zhǎng)直螺線管內(nèi)充滿磁介質(zhì) H = nl B = = “屛0

6、r R、r R H = 27TT B = B = B = 四、鐵磁質(zhì) Ferromagnetic Materials H = NI ，鐵環(huán)截 /面半徑 B qR 電申 鐵磁質(zhì)的磁化特性曲線 實(shí)驗(yàn) o有很大的磁導(dǎo)率“,放入線圈中時(shí)可以使磁場(chǎng) 增強(qiáng)102 104倍； O 磁導(dǎo)率“不是一個(gè)常量， 它的值不僅決定于 原線圈中的電流，還決定于鐵磁質(zhì)樣品磁化的歷史, B和H是非線性關(guān)系； 有剩磁.磁飽和及磁滯現(xiàn)象； 。溫度超過居里點(diǎn)時(shí)，磁疇瓦解，鐵磁質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)?順磁質(zhì)。 3鐵磁質(zhì)的理論解釋 (1)磁疇 由于相鄰原子中的電子間很強(qiáng)的相 互作用而形成的自發(fā)磁化小區(qū)域。 2.鐵顯示結(jié)構(gòu)示意 3鐵磁質(zhì)的理論解釋 (

7、2)鐵磁質(zhì)的磁化 單晶體鐵磁質(zhì)磁化過程 / / 3鐵磁質(zhì)的理論解釋 (2)鐵磁質(zhì)的磁化 單晶體鐵磁質(zhì)磁化過程 / / 3鐵磁質(zhì)的理論解釋 (2)鐵磁質(zhì)的磁化 單晶體鐵磁質(zhì)磁化過程 3鐵磁質(zhì)的理論解釋 (2)鐵磁質(zhì)的磁化 單晶體鐵磁質(zhì)磁化過程 3鐵磁質(zhì)的理論解釋 (2)鐵磁質(zhì)的磁化 單晶體鐵磁質(zhì)磁化過程 3鐵磁質(zhì)的理論解釋 (2)鐵磁質(zhì)的磁化 單晶體鐵磁質(zhì)磁化過程 4.鐵磁質(zhì)的應(yīng)用 特點(diǎn)：磁導(dǎo)率大，矯頑力小，磁滯回線窄，容易 磁化也容易退磁。 應(yīng)用：作變壓器、電機(jī)、電磁鐵的鐵芯。 鐵氧體（非B / 7 B / 7 fo H 丿R 軟磁材料 硬磁材料 B 廠 7 k 丿H 矩磁鐵氧體材料 金屬）作高頻線圈的磁芯材料。 也 不 容 易 退 磁 。 磁 滯 回 線 寬 ， 磁 滯 損 耗 大 。 應(yīng)用：作永久磁鐵，用