磁介質(zhì)的磁化磁化強(qiáng)矢量福州大學(xué)教學(xué)之窗

會(huì)計(jì)學(xué)1磁介質(zhì)的磁化磁化強(qiáng)矢量福州大學(xué)教學(xué)之窗2①.順磁介質(zhì)磁場(chǎng)中放入磁介質(zhì)磁介質(zhì)發(fā)生磁化產(chǎn)生附加磁場(chǎng)如鋁、錳、鉻等。一、磁介質(zhì)的磁化現(xiàn)象1.磁介質(zhì)的分類凡是能與磁場(chǎng)發(fā)生相互作用的物質(zhì)叫磁介質(zhì)。

順磁介質(zhì)中產(chǎn)生的附加磁場(chǎng)

與外場(chǎng)

方向相同，磁介質(zhì)中的場(chǎng)

要比外場(chǎng)

大。②抗磁介質(zhì)

抗磁介質(zhì)中產(chǎn)生的附加磁場(chǎng)

與外場(chǎng)

方向相反，磁介質(zhì)中的場(chǎng)

要比外場(chǎng)

小。第1頁(yè)/共11頁(yè)3如金屬金、銀、銅等。③鐵磁介質(zhì)

鐵磁介質(zhì)中產(chǎn)生的附加磁場(chǎng)

與外場(chǎng)

方向相同，但磁介質(zhì)中的場(chǎng)

要遠(yuǎn)比外場(chǎng)

大，是外場(chǎng)的幾百倍到幾萬(wàn)倍。如金屬鋼、鐵、鈷、鎳等。2.磁介質(zhì)的磁化機(jī)制

類似電介質(zhì)的討論，從物質(zhì)電結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)明磁性的起源。NS相當(dāng)于一磁偶極子第2頁(yè)/共11頁(yè)4

整個(gè)分子磁矩是其中各個(gè)電子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)有軌道磁矩和自旋磁矩。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不完全抵消，整個(gè)分子具有一定的固有磁矩。抗磁質(zhì)：分子中各電子的磁矩完全抵消，整個(gè)分子不具有固有的磁矩。1.順磁質(zhì)的磁化機(jī)制

磁介質(zhì)是由大量分子或原子組成，無(wú)外場(chǎng)時(shí)，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。第3頁(yè)/共11頁(yè)5

有外磁場(chǎng)時(shí)，這些分子固有磁矩就要受到磁場(chǎng)的力矩作用，等效Is⊙

從導(dǎo)體橫截面看，導(dǎo)體內(nèi)部分子電流兩兩反向，相互抵消。導(dǎo)體邊緣分子電流同向,未被抵消的分子電流沿著柱面流動(dòng)。分子電流可等效成磁介質(zhì)表面的磁化電流Is，Is產(chǎn)生附加磁場(chǎng)。分子磁矩的矢量和:

力矩的方向力圖使分子磁矩的方向沿外場(chǎng)轉(zhuǎn)向。各分子磁矩都在一定程度上沿外磁場(chǎng)方向排列起來(lái).第4頁(yè)/共11頁(yè)6

加外磁場(chǎng)后，電子受的向心力為核力和洛侖茲力的疊加，iei產(chǎn)生反向電子附加磁矩2.抗磁質(zhì)的磁化機(jī)制

磁化電流Is可產(chǎn)生附加磁場(chǎng)，但無(wú)熱效應(yīng)，因?yàn)闊o(wú)宏觀電荷的移動(dòng)，磁化電流束縛在介質(zhì)表面上，不可引出，因此，磁化電流也稱為束縛電流。

對(duì)抗磁介質(zhì)來(lái)說(shuō)，無(wú)外磁場(chǎng)時(shí)，各電子的磁矩矢量和為0，分子磁矩,分子不顯磁性。第5頁(yè)/共11頁(yè)7綜上所述：不論電子的軌道磁矩方向如何，附加磁場(chǎng)總與外場(chǎng)反向，eieii產(chǎn)生反向電子附加磁矩

同理，分子電流可等效成磁介質(zhì)表面的磁化電流Is，Is產(chǎn)生附加磁場(chǎng)。Is等效⊕第6頁(yè)/共11頁(yè)8②.對(duì)于順磁介質(zhì)分子磁矩>電子附加磁矩，順磁效應(yīng)>抗磁效應(yīng)；③.抗磁介質(zhì)中電子附加磁矩起主要作用，顯抗磁性。①.抗磁性是一切磁介質(zhì)固有的特性，它不僅存在于抗磁介質(zhì)中，也存在于順磁介質(zhì)中；明確幾點(diǎn)：在外場(chǎng)中在外場(chǎng)中順磁質(zhì)抗磁質(zhì)第7頁(yè)/共11頁(yè)91.定義：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)分子磁矩的矢量和。單位：安/米，A/m方向：與分子磁矩矢量和同向。表征物質(zhì)的宏觀磁性或介質(zhì)的磁化程度的物理量。注意：因?yàn)樗c介質(zhì)特性、溫度與統(tǒng)計(jì)規(guī)律有關(guān)。是第i個(gè)分子的磁矩；宏觀無(wú)限小微觀無(wú)限大；②.真空中。①.無(wú)外磁場(chǎng)Bo時(shí)，介質(zhì)中。順磁質(zhì)與同向，所以與同方向抗磁質(zhì)與反向，所以與反方向，其中：二、磁化強(qiáng)度第8頁(yè)/共11頁(yè)102.磁化強(qiáng)度與磁化電流Is的關(guān)系定義：

沿磁介質(zhì)軸線方向上單位長(zhǎng)度的磁化電流稱為磁化電流密度js

。結(jié)論1：磁化強(qiáng)度大小數(shù)值上等于磁化電流密度。普遍情況下可以證明：束縛電流線密度的大小等于磁化強(qiáng)度的切向分量。電介質(zhì)有束縛電荷面密度的大小等于電極化強(qiáng)度的法向分量。

在外磁場(chǎng)作用下，介質(zhì)中的分子電流可等效成介質(zhì)表面的磁化電流Is，它產(chǎn)生附加磁場(chǎng)，但無(wú)熱效應(yīng)。微分關(guān)系第9頁(yè)/共11頁(yè)11

磁化強(qiáng)度沿任一回路的環(huán)流，等于穿過(guò)此回路的束縛電流IS的代數(shù)和。IS與L環(huán)繞方