物質(zhì)中穩(wěn)恒磁場

1、關(guān)于物質(zhì)中的穩(wěn)恒磁場第一張，PPT共二十七頁，創(chuàng)作于2022年6月介質(zhì)的相對磁導(dǎo)率順磁質(zhì)抗磁質(zhì)鐵磁質(zhì)一、磁介質(zhì)的分類傳導(dǎo)電流產(chǎn)生與介質(zhì)有關(guān)的電流產(chǎn)生在介質(zhì)均勻充滿磁場的情況下9.1 磁介質(zhì)及其分類介質(zhì)對場有影響 總場是磁介質(zhì)：能夠影響磁場的物質(zhì)。第二張，PPT共二十七頁，創(chuàng)作于2022年6月9.2磁介質(zhì)的磁化 磁化電流1. 分子電流 分子磁矩 磁偶極子每個分子等效一個圓電流圓電流的磁矩電子軌道運動的磁矩電子的自旋磁矩：第三張，PPT共二十七頁，創(chuàng)作于2022年6月順磁質(zhì)抗磁質(zhì)磁疇鐵磁質(zhì)線度為104m分子磁矩是分子中所有電子的軌道磁矩和自旋磁矩與所有核磁矩的矢量和。第四張，PPT共二十七頁，創(chuàng)作

2、于2022年6月1)順磁性(只有順磁質(zhì)、鐵磁質(zhì)才具有順磁性)2.磁化的微觀解釋VV無外磁場有外磁場B0第五張，PPT共二十七頁，創(chuàng)作于2022年6月無外磁場順 磁 質(zhì) 的 磁 化分子圓電流和磁矩有外磁場第六張，PPT共二十七頁，創(chuàng)作于2022年6月順磁質(zhì):由于分子磁矩的取向一致，考慮到它們相對應(yīng)的分子電流 ，如圖，長直螺線管內(nèi)部充滿均勻的各向同性介質(zhì)，將被均勻磁化。均勻磁場螺線管截面磁化電流束縛電流（磁化電流）傳導(dǎo)電流 自由電流順磁質(zhì)中的磁化電流產(chǎn)生的附加磁場的方向與外磁場方向相同起到增強磁場的作用第七張，PPT共二十七頁，創(chuàng)作于2022年6月電子附加一個與磁感強度相反的磁矩2)抗磁性(所有介

3、質(zhì)均具有抗磁性)可證明，在外磁場的作用下，分子會產(chǎn)生一個和外磁場相反的感生磁矩。感生磁矩比固有磁矩小得多第八張，PPT共二十七頁，創(chuàng)作于2022年6月抗磁質(zhì)放到外磁場中，其分子產(chǎn)生感生磁矩，束縛電流產(chǎn)生的磁場和外磁場相反三.磁化強度V(宏觀小微觀大)內(nèi)1.磁化強度單位：A/m一般實驗條件下,各向同性的磁介質(zhì)的磁化強度與外磁場成正比第九張，PPT共二十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 推導(dǎo)：Li分磁介質(zhì)S分放大L所包住的磁化電流則套住 dl 的分子電流：設(shè)分子濃度為 n，第十張，PPT共二十七頁，創(chuàng)作于2022年6月介質(zhì)表面磁化電流密度：選磁化面電流密度第十一張，PPT共二十七頁，創(chuàng)作于2022年6月

4、三、磁化強度 1.磁化強度2.磁化強度與磁化電流的關(guān)系極化強度對比電介質(zhì)第十二張，PPT共二十七頁，創(chuàng)作于2022年6月一、有介質(zhì)時的環(huán)路定理考慮到磁化電流（1）式則需加以修正9.3有介質(zhì)時的安培環(huán)路定理第十三張，PPT共二十七頁，創(chuàng)作于2022年6月設(shè)：I0 傳導(dǎo)電流I 磁化電流磁介質(zhì)I定義I0L第十四張，PPT共二十七頁，創(chuàng)作于2022年6月得：H 的單位：A/m （ SI ）；磁場強度的環(huán)路定理第十五張，PPT共二十七頁，創(chuàng)作于2022年6月考慮到磁化電流上式修正為沿任一閉合路徑磁場強度的環(huán)流等于該閉合路徑所包圍的自由電流的代數(shù)和。有介質(zhì)時的環(huán)路定理第十六張，PPT共二十七頁，創(chuàng)作于20

5、22年6月二. 三者的關(guān)系普遍各向同性磁介質(zhì)代入真空：第十七張，PPT共二十七頁，創(chuàng)作于2022年6月例1 一充滿均勻磁介質(zhì)的密繞細(xì)螺繞環(huán)， 求：磁介質(zhì)內(nèi)的解：取回路如圖，設(shè)總匝數(shù)為N細(xì)螺繞環(huán)第十八張，PPT共二十七頁，創(chuàng)作于2022年6月例2：長直螺旋管內(nèi)充滿均勻磁介質(zhì)( )，設(shè)勵磁電流 ，單位長度上的匝數(shù)為 。求管內(nèi)的磁感應(yīng)強度。解：因管外磁場為零，取如圖所示安培回路第十九張，PPT共二十七頁，創(chuàng)作于2022年6月例3：長直單芯電纜的芯是一根半徑為R 的金屬導(dǎo)體，它與外壁之間充滿均勻磁介質(zhì)，電流從芯流過再沿外壁流回。求介質(zhì)中磁場分布。方向沿圓的切線方向第二十張，PPT共二十七頁，創(chuàng)作于20

6、22年6月一、 鐵磁質(zhì)的宏觀性質(zhì)1. r 1 可使原場大幅度增加2. r與磁化歷史有關(guān) B-H 非線性裝置起始磁化曲線9.4 鐵磁質(zhì)磁飽和狀態(tài)第二十一張，PPT共二十七頁，創(chuàng)作于2022年6月3. 磁滯現(xiàn)象- 剩磁- 矯頑力abcdef磁滯回線鐵磁質(zhì)的磁化狀態(tài)并不能由勵磁電流或H單值的確定，它還取決于該鐵磁質(zhì)此前的磁化歷史4. 居里溫度順磁質(zhì) 居里點鐵 767 0C鎳 357 0C第二十二張，PPT共二十七頁，創(chuàng)作于2022年6月磁滯損耗 在交變電磁場中 鐵磁質(zhì)的反復(fù)磁化將引起介質(zhì)的發(fā)熱 稱為磁滯損耗 實驗和理論都可以證明 磁滯損耗和磁質(zhì)回線所包圍的面積成正比 BH第二十三張，PPT共二十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 應(yīng)用：硅鋼片 作變壓器、電機、電磁鐵的鐵芯 鐵氧體（非金屬）作高頻線圈的磁芯材料磁性材料：軟磁材料BH 特點：磁導(dǎo)率大 矯頑力小 容易磁化也容易退磁 磁滯回線包圍面積小 磁滯損耗小第二十四張，PPT共二十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 特點：剩余磁感應(yīng)強度大 矯頑力大 不容易磁化 也不容易退磁 磁滯回線寬 磁滯損耗大硬磁材料應(yīng)用：作永久磁鐵 永磁喇叭BH第二十五張，PPT共二十七頁，創(chuàng)作于2022年6月磁致伸縮 磁致伸縮長度相對改變約10-5量級溫下可達(dá)10 -1某些材