物質中的穩(wěn)恒磁場

關于物質中的穩(wěn)恒磁場第1頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月介質的相對磁導率順磁質抗磁質鐵磁質一、磁介質的分類傳導電流產生與介質有關的電流產生>>在介質均勻充滿磁場的情況下§9.1磁介質及其分類介質對場有影響總場是磁介質：能夠影響磁場的物質。第2頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月§9.2磁介質的磁化磁化電流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3頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月順磁質抗磁質磁疇鐵磁質線度為10－4m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4頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月1)順磁性(只有順磁質、鐵磁質才具有順磁性)2.磁化的微觀解釋VV無外磁場有外磁場B0第5頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月無外磁場順磁質的磁化分子圓電流和磁矩有外磁場第6頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月順磁質:由于分子磁矩的取向一致，考慮到它們相對應的分子電流，如圖，長直螺線管內部充滿均勻的各向同性介質，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）傳導電流－－自由電流順磁質中的磁化電流產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7頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月電子附加一個與磁感強度相反的磁矩2)抗磁性(所有介質均具有抗磁性)可證明，在外磁場的作用下，分子會產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8頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月抗磁質放到外磁場中，其分子產生感生磁矩，束縛電流產生的磁場和外磁場相反三.磁化強度V(宏觀小微觀大)內1.磁化強度單位：A/m一般實驗條件下,各向同性的磁介質的磁化強度與外磁場成正比第9頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月推導：Li分磁介質S分放大L所包住的磁化電流則套住dl的分子電流：設分子濃度為n，第10頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月介質表面磁化電流密度：選磁化面電流密度第11頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月三、磁化強度

1.磁化強度2.磁化強度與磁化電流的關系極化強度對比電介質第12頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月一、有介質時的環(huán)路定理考慮到磁化電流（1）式則需加以修正§9.3有介質時的安培環(huán)路定理第13頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月設：I0─傳導電流I─磁化電流磁介質I定義I0L第14頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月得：H的單位：A/m

（SI）；磁場強度的環(huán)路定理第15頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2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和。有介質時的環(huán)路定理第16頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月二.三者的關系普遍各向同性磁介質代入真空：第17頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月例1一充滿均勻磁介質的密繞細螺繞環(huán)，求：磁介質內的解：取回路如圖，設總匝數為N細螺繞環(huán)第18頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月例2：長直螺旋管內充滿均勻磁介質()，設勵磁電流，單位長度上的匝數為。求管內的磁感應強度。解：因管外磁場為零，取如圖所示安培回路第19頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月例3：長直單芯電纜的芯是一根半徑為R的金屬導體，它與外壁之間充滿均勻磁介質，電流從芯流過再沿外壁流回。求介質中磁場分布。方向沿圓的切線方向第20頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月一、鐵磁質的宏觀性質1.r

1可使原場大幅度增加2.r與磁化歷史有關B-H

非線性裝置起始磁化曲線§9.4鐵磁質磁飽和狀態(tài)第21頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月3.磁滯現象---剩磁---矯頑力abcdef磁滯回線鐵磁質的磁化狀態(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此前的磁化歷史4.居里溫度順磁質

居里點鐵7670C鎳3570C第22頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月磁滯損耗

在交變電磁場中鐵磁質的反復磁化將引起介質的發(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回線所包圍的面積成正比BH第23頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月

應用：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24頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月

特點：剩余磁感應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用：作永久磁鐵永磁喇叭BH第25頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月磁致伸縮—磁致伸縮長度相對改變約10-5量級