大學(xué)物理(下)11磁場(chǎng)4

1、大學(xué)物理（下）14.4 磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)1穩(wěn)恒磁場(chǎng) 磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)14.4.1 磁介質(zhì)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度14.4.2 磁介質(zhì)的磁化14.4.3 磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理14.4.4 鐵磁質(zhì) 小結(jié)返回14.4 磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)2穩(wěn)恒磁場(chǎng) 磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)靜電場(chǎng)電介質(zhì)極化現(xiàn)象產(chǎn)生附加電場(chǎng)磁 場(chǎng)磁介質(zhì)磁化現(xiàn)象產(chǎn)生附加磁場(chǎng)（ 與 可能同向，也可能反向）無(wú)論是有極分子還是無(wú)極分子，當(dāng)電介質(zhì)為各向同性且均勻時(shí):結(jié)果：介質(zhì)內(nèi)的電場(chǎng)都要被削弱。14.4.1 磁介質(zhì)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度14.4 磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)結(jié)果：介質(zhì)內(nèi)的磁場(chǎng)可能被削弱，也可能被加強(qiáng)。3穩(wěn)恒磁場(chǎng) 磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)磁介質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率與磁介質(zhì)的種類有關(guān)為磁介質(zhì)的磁導(dǎo)率

2、順磁質(zhì)：r 略大于1， 與 同向?？勾刨|(zhì)：r略小于1， 與 反向。弱磁質(zhì)鐵磁質(zhì)：r 1， 與 同向。強(qiáng)磁質(zhì)磁介質(zhì)種類在無(wú)限大各向同性均勻磁介質(zhì)磁場(chǎng)中:返回4穩(wěn)恒磁場(chǎng) 磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)原子電 子原子核電子的軌道磁矩自旋運(yùn)動(dòng)自旋運(yùn)動(dòng)軌道運(yùn)動(dòng)電子的自旋磁矩核的自 旋 磁 矩一個(gè)分子的磁矩矢量和有些分子在無(wú)外磁場(chǎng)時(shí)其磁矩矢量和不為零有些分子在無(wú)外磁場(chǎng)時(shí)其磁矩矢量和為零抗磁質(zhì)順磁質(zhì)1、磁介質(zhì)的電結(jié)構(gòu)具有固有磁矩沒(méi)有固有磁矩14.4.2 磁介質(zhì)的磁化5穩(wěn)恒磁場(chǎng) 磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)2、順磁質(zhì)的磁化等效IsB0BoBB = B0 + B B0 磁化電流可產(chǎn)生附加磁場(chǎng) B，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

3、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。磁化電流磁化后附加磁場(chǎng) 與 同向6穩(wěn)恒磁場(chǎng) 磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)Bo3、抗磁質(zhì)的磁化Bo磁化電流Bo磁化后附加磁場(chǎng) 與 反向電子進(jìn)動(dòng)也相當(dāng)一圓電流，有一定的磁矩。無(wú)論電子原來(lái)運(yùn)動(dòng)情況如何，外磁場(chǎng)對(duì)它的力矩作用總是使它產(chǎn)生一個(gè)與外磁場(chǎng)方向相反的附加磁矩返回7穩(wěn)恒磁場(chǎng) 磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)真空中:自由電流代數(shù)和代 入 真 空 中安培環(huán)路定理:介質(zhì)中:磁化電流的代數(shù)和1、數(shù)學(xué)表達(dá)式14.4.3 磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理8穩(wěn)恒磁場(chǎng) 磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)定義：磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理:9穩(wěn)恒磁場(chǎng) 磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)(1) 定義：2、磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量真空中：在各向同性

4、均勻磁介質(zhì): 磁場(chǎng)強(qiáng)度只與自由電流的分布有關(guān)，與磁介質(zhì)的種類無(wú)關(guān)10穩(wěn)恒磁場(chǎng) 磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)3、 安培環(huán)路定理的應(yīng)用(1) 對(duì)稱性分析(2) 過(guò)場(chǎng)點(diǎn)作閉合回路(3) 計(jì)算H的環(huán)流(4) 求環(huán)路所包圍自由電流的代數(shù)和(5) 應(yīng)用定理列方程求解(6) 利用 求B的分布返回11穩(wěn)恒磁場(chǎng) 磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)1. 鐵磁質(zhì)的特性:(2). B與H 不成線性關(guān)系，(1). B對(duì)外磁場(chǎng)的加強(qiáng)作用極大，去掉外磁場(chǎng)，有剩磁。(3). 溫度升高到一定程度（居里點(diǎn)），鐵磁性消失，變?yōu)轫槾刨|(zhì)例如：鐵的居里點(diǎn)為1040K2. 初始磁化曲線、磁滯回線：由于鐵磁質(zhì) 不是常數(shù)，鐵磁質(zhì)初始磁化曲線如圖。曲線如圖。14.4.4 鐵磁質(zhì)

5、12穩(wěn)恒磁場(chǎng) 磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)(1). 由于初始磁化曲線的不可逆性， 當(dāng)H = 0 時(shí)有剩磁（Br）。 這種B 落后H 的現(xiàn)象稱為磁滯現(xiàn)象。(2). Hc 為矯頑力。 表示鐵磁質(zhì)抵抗去磁的能力(3). 根據(jù)磁滯回線，鐵磁質(zhì)可分為：軟磁材料硬磁材料矩磁材料13穩(wěn)恒磁場(chǎng) 磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)(3). 磁疇：把鐵磁質(zhì)內(nèi)部存在的許多自發(fā)飽和磁化小區(qū)域稱為磁疇。它是由于原子之間的強(qiáng)相互作用形成的。當(dāng)無(wú)外磁場(chǎng)時(shí)：由于鐵磁質(zhì)內(nèi)部各磁疇磁矩方向的不規(guī)則分布，鐵磁質(zhì)不顯磁性。當(dāng)加外磁場(chǎng)時(shí)：與外磁場(chǎng)方向相近的磁疇將因外磁場(chǎng)作用而擴(kuò)大，與外磁場(chǎng)方向偏離較大的磁疇縮小，B0并且其磁矩方向趨于與外場(chǎng)一致。14穩(wěn)恒磁場(chǎng) 磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)B0當(dāng)：磁疇 方向趨向 方向；達(dá)到一定值時(shí)，全部達(dá)到與 同向， 此時(shí)磁化達(dá)飽和狀態(tài)。由于磁化過(guò)程不可逆， 撤掉外磁場(chǎng)時(shí)，鐵磁質(zhì)的磁疇不 能回到原來(lái)狀態(tài)，磁疇之間的排布基本保留下來(lái)，因此 出現(xiàn)剩磁。