大學(xué)物理：第十六章 物質(zhì)的磁性

本章教學(xué)要求：了解介質(zhì)的磁化現(xiàn)象及其微觀解釋。了解鐵磁質(zhì)的特性。了解各向同性介質(zhì)中H和B之間的關(guān)系和區(qū)別。了解介質(zhì)中磁場(chǎng)的高斯定理和安培環(huán)路定理。

本章難點(diǎn)：各類磁介質(zhì)的磁化機(jī)理，鐵磁質(zhì)的特性第十六章物質(zhì)的磁性§16.1物質(zhì)的磁性§16.2順磁質(zhì)與抗磁質(zhì)的磁化§16.3磁化強(qiáng)度§16.4鐵磁質(zhì)的磁化和應(yīng)用第十六章物質(zhì)的磁性

§16.1物質(zhì)的磁性定義：一切實(shí)物物質(zhì)，在磁場(chǎng)作用下都會(huì)產(chǎn)生不同程度的磁化，磁化了的物質(zhì)又反過來影響原來的磁場(chǎng)。凡是有這種特性的物質(zhì)都叫磁介質(zhì)。一、磁介質(zhì)磁介質(zhì)內(nèi)部：介質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率：RIRIRI錳、鉻、氮?dú)?---銀、銅、氫….鐵、鈷、鎳及其合金1）順磁質(zhì)2）抗磁質(zhì)3）鐵磁質(zhì)二、磁介質(zhì)的分類§16.2順磁質(zhì)與抗磁質(zhì)的磁化一、物質(zhì)的磁化（順磁質(zhì)、抗磁質(zhì)）1）磁介質(zhì)的分子電流及分子磁矩A.環(huán)繞原子核的電子高速旋轉(zhuǎn)；B.電子自身自旋。NS相當(dāng)于一磁偶極子I分子的固有磁矩：兩類磁介質(zhì)：類（順磁質(zhì)）--每個(gè)分子的固有磁矩不為零。類（抗磁質(zhì)）--每個(gè)分子的固有磁矩為零。注意：A）固有磁矩為零，并不意味著電子不自旋，電子不繞原子核運(yùn)動(dòng)。B）不管哪種介質(zhì)，在無外場(chǎng)時(shí)，對(duì)外不顯磁性2）兩類磁介質(zhì)的磁化A）順磁質(zhì)的磁化機(jī)理在外磁場(chǎng)中，每個(gè)電子磁矩，受到力矩則動(dòng)量矩連續(xù)變化。則以為軸進(jìn)動(dòng)。進(jìn)動(dòng)進(jìn)動(dòng)abcB)抗磁質(zhì)的磁化機(jī)理分析（b）（c）兩圖有：分子中各個(gè)電子因進(jìn)動(dòng)產(chǎn)生的附加磁矩總與的方向相反。順磁質(zhì)抗磁質(zhì)歸納：在外場(chǎng)中在外場(chǎng)中順磁質(zhì)抗磁質(zhì)定義：磁介質(zhì)的磁場(chǎng)中，某點(diǎn)單位體積中分子磁矩的矢量和稱為該點(diǎn)的磁化強(qiáng)度。記為§16.3磁化強(qiáng)度（為磁化率）§16.4鐵磁質(zhì)的磁化和應(yīng)用一、鐵磁質(zhì)的特性（1）由于磁化，鐵磁質(zhì)內(nèi)部磁場(chǎng)比無鐵磁質(zhì)時(shí)增大百倍至千倍以上。（2）不是恒量。與不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。（3）磁化場(chǎng)撤除后，鐵磁質(zhì)內(nèi)仍得到一定的磁性。磁通計(jì)實(shí)驗(yàn)電路：RA二、磁化曲線Oa段起始段（a點(diǎn)稱為跗點(diǎn)）bc段飽和段ab段直線段（b點(diǎn)稱為膝點(diǎn)）HBcbaHBabcO(a)(b)MHO(c)HOu三、磁滯回線(a)B—H磁滯回線(b)M—H磁滯回線四、溫度對(duì)鐵磁質(zhì)的影響存在居里點(diǎn)--使鐵磁質(zhì)變?yōu)轫槾刨|(zhì)的溫度。物質(zhì)居里點(diǎn)鐵1043K鈷1400K鎳637K綜上所述：磁性材料特點(diǎn)：2）有剩磁，去磁要有矯頑力Hc

3）具有使鐵磁質(zhì)性質(zhì)消失的“居里點(diǎn)”。1）B、H具有非線性關(guān)系，數(shù)值都很大。五、磁疇學(xué)說1）鐵磁質(zhì)的磁疇結(jié)構(gòu)鐵磁質(zhì)是由一些自發(fā)磁化的區(qū)域--磁疇構(gòu)成多晶體單晶體疇壁--兩個(gè)磁疇之間的過度部分--“