高二物理競(jìng)賽磁場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系課件

二、磁場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系1、定義式2、磁場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)規(guī)律磁化率相對(duì)磁導(dǎo)率絕對(duì)磁導(dǎo)率順磁質(zhì)：кm>0，μr>1，M與B同向抗磁質(zhì)：кm<0，μr<1，M與B反向3、引進(jìn)磁場(chǎng)強(qiáng)度的物理意義在磁介質(zhì)中，磁場(chǎng)強(qiáng)度的環(huán)流為在磁介質(zhì)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的環(huán)流為畢一薩定律三、安培環(huán)路定律的應(yīng)用計(jì)算有磁介質(zhì)存在時(shí)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B求出磁場(chǎng)強(qiáng)度H后由B=μH求磁感應(yīng)強(qiáng)度B

。例1、長(zhǎng)直螺旋管內(nèi)充滿(mǎn)均勻磁介質(zhì)(μr)，設(shè)勵(lì)磁電流I0，單位長(zhǎng)度上的匝數(shù)為n。求管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解：因管外磁場(chǎng)為零，取如圖所示安培回路I例2有兩個(gè)半徑分別為和的“無(wú)限長(zhǎng)”同軸圓筒形導(dǎo)體，在它們之間充以相對(duì)磁導(dǎo)率為的磁介質(zhì).當(dāng)兩圓筒通有相反方向的電流時(shí)，試求（1）磁介質(zhì)中任意點(diǎn)P的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小;（2）圓柱體外面一點(diǎn)

Q的磁感強(qiáng)度.解對(duì)稱(chēng)性分析I同理可求II7-9-3鐵磁質(zhì)鐵磁質(zhì)的特性：1．在外磁場(chǎng)作用下能產(chǎn)生很強(qiáng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；2．當(dāng)外磁場(chǎng)停止作用時(shí)，仍能保持其磁化狀態(tài)；3．B與H之間不是簡(jiǎn)單的線(xiàn)性關(guān)系；4．鐵磁質(zhì)都有一臨界溫度。在此溫度之上，鐵磁性完全消失而成為順磁質(zhì)——居里溫度或居里點(diǎn)。鐵——10430C鎳——6300C鈷——13900C鐵磁質(zhì)的起因可以用“磁疇”理論來(lái)解釋。一、磁疇概念：鐵磁質(zhì)內(nèi)的電子之間因自旋引起的相互作用非常強(qiáng)烈，在鐵磁質(zhì)內(nèi)部形成了一些微小自發(fā)磁化區(qū)域，叫做磁疇。每一個(gè)磁疇中，各個(gè)電子的自旋磁矩排列得很整齊。磁疇大小約為1017－1021個(gè)原子/10-18米3。磁疇的顯示：磁疇的變化可用金相顯微鏡觀測(cè)在無(wú)外磁場(chǎng)的作用下磁疇取向平均抵消，能量最低，不顯磁性。二、磁化曲線(xiàn)裝置：環(huán)形螺繞環(huán)高斯計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量B。原理:勵(lì)磁電流I；用安培定理得H鐵磁質(zhì)的磁滯現(xiàn)象鐵磁質(zhì)磁化的磁滯現(xiàn)象動(dòng)畫(huà)示意IBH鐵磁質(zhì)霍耳器件探頭螺線(xiàn)環(huán)0-+高斯計(jì)測(cè)B電流計(jì)測(cè)IHI()80-+飽和剩磁矯頑力磁滯回線(xiàn)HOBsB飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度剩磁BrHc矯頑力磁滯回線(xiàn)IBH鐵磁質(zhì)霍耳器件探頭螺線(xiàn)環(huán)0高斯計(jì)測(cè)B+電流計(jì)測(cè)IH8I()0+實(shí)驗(yàn)電路簡(jiǎn)圖B的變化落后于H的變化的現(xiàn)象，叫做磁滯現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱(chēng)磁滯剩磁Br：當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度減小到零時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度并不等于零，而是仍有一定的數(shù)值Br，Br叫做剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱(chēng)剩磁。飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度BS：所有磁疇都與外場(chǎng)方向一致。相應(yīng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度稱(chēng)為飽和磁場(chǎng)強(qiáng)度，磁感應(yīng)強(qiáng)度稱(chēng)為飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度。矯頑力HC：當(dāng)H=-Hc時(shí)，鐵磁質(zhì)的剩磁就消失了，鐵磁質(zhì)不顯磁性。通常把Hc叫做矯頑力。三、磁滯回線(xiàn)鐵磁質(zhì)在交變電流的勵(lì)磁下反復(fù)磁化使其溫度升高的，要損失能量，稱(chēng)為磁滯損耗，磁滯損耗與磁滯回線(xiàn)所包圍的面積成正比。磁滯現(xiàn)象是由于摻雜和內(nèi)應(yīng)力等的作用，當(dāng)撤掉外磁場(chǎng)時(shí)磁疇的疇壁很難恢復(fù)到原來(lái)的形狀，而表現(xiàn)出來(lái)。四、鐵磁性材料軟磁材料：

特點(diǎn)：相對(duì)磁導(dǎo)率和飽和B一般都較大，但矯頑力小，磁滯回線(xiàn)的面積窄而長(zhǎng)，損耗小。易磁化、易退磁。例子：如純鐵，硅鋼坡莫合金，鐵氧體等。應(yīng)用：適宜制造電磁鐵、變壓器、交流發(fā)電機(jī)、繼電器、電機(jī)、以及各種高頻電磁元件的磁芯、磁棒等。1、金屬磁性材料BHo硬磁材料：特點(diǎn)：剩磁和矯頑力比較大，磁滯回線(xiàn)所圍的面積大，磁滯損耗大，磁滯特性非常顯著例子：鎢鋼，碳鋼，鋁鎳鈷合金等。應(yīng)用：適合作永久磁鐵，磁電式電表中的永磁鐵，耳機(jī)中的永久磁鐵，永磁揚(yáng)聲器。鐵氧體，又叫鐵淦氧，是由三氧化二鐵和其它二價(jià)的金屬氧化物的粉末混合燒結(jié)而成，常稱(chēng)為磁性瓷。如錳鎂鐵氧體、鋰錳鐵氧體等2、非金屬磁性材料——矩磁材料：特點(diǎn)：Br=BS

，Hc不大，磁滯回線(xiàn)是矩形。用途：用于記憶元件，當(dāng)+脈沖產(chǎn)生H>HC使磁芯呈+B態(tài)，則–脈沖產(chǎn)生H<–HC使磁芯呈–B態(tài)，可做為二進(jìn)制的兩個(gè)態(tài)。BHoBHo磁屏蔽把磁導(dǎo)率不同的兩種磁介質(zhì)放到磁場(chǎng)中，在它們的交界面上磁場(chǎng)要發(fā)生突變，引起了磁感應(yīng)線(xiàn)的折射.小結(jié)磁介質(zhì)、磁化強(qiáng)度磁介質(zhì)磁介質(zhì)的磁化