磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)

磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)第1頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月§12-1磁介質(zhì)的磁化磁導(dǎo)率§12-2磁介質(zhì)中的磁場(chǎng)有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理磁場(chǎng)強(qiáng)度§12-3鐵磁質(zhì)第2頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.了解磁介質(zhì)的磁化及其微觀解釋；2.了解各向同性磁介質(zhì)中的和之間的關(guān)系和區(qū)別；3.了解磁介質(zhì)中的高斯定理和安培環(huán)路定理；4.了解鐵磁質(zhì)的特性。教學(xué)基本要求第3頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一.磁介質(zhì)的三種類型1.磁介質(zhì)的磁化磁介質(zhì)凡與磁場(chǎng)有相互影響的實(shí)物物質(zhì)磁介質(zhì)放在傳導(dǎo)電流的磁場(chǎng)中也要產(chǎn)生附加磁場(chǎng)的現(xiàn)象介質(zhì)中總磁感強(qiáng)度磁介質(zhì)磁化后產(chǎn)生的附加磁場(chǎng)傳導(dǎo)電流的磁場(chǎng)§12-1磁介質(zhì)的磁化磁導(dǎo)率第4頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.磁介質(zhì)分類

抗磁質(zhì)

順磁質(zhì)與同向，且

鐵磁質(zhì)如和它們的合金、、NiCoFe以及鐵氧體等與反向，且對(duì)磁場(chǎng)空間中的均勻各向同性磁介質(zhì)與同向，且第5頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.分子電流和分子磁矩

物質(zhì)分子中各電子同時(shí)參與兩種運(yùn)動(dòng)：繞核運(yùn)動(dòng)與自旋二.順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)磁化的微觀機(jī)理分子電流SNNS分子磁矩各電子繞核運(yùn)動(dòng)和自旋的等效電流左視圖第6頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

順磁質(zhì)的磁化分子磁矩?zé)o序排列趨向外磁場(chǎng)方向分子磁矩轉(zhuǎn)向2.順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)磁化的微觀機(jī)理分子電流附加磁場(chǎng)與同向加外磁場(chǎng)第7頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在外磁場(chǎng)中各電子因旋進(jìn)產(chǎn)生分子電流，引起附加磁矩?zé)o外磁場(chǎng)時(shí)，抗磁質(zhì)分子電流總體為零，但各電子仍有繞核運(yùn)動(dòng)與自旋。

抗磁質(zhì)的磁化附加磁場(chǎng)與反向第8頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月-e電子軌道運(yùn)動(dòng)電子角動(dòng)量角動(dòng)量繞旋進(jìn)轉(zhuǎn)向電子磁矩等效分子電流角動(dòng)量旋進(jìn)轉(zhuǎn)向角動(dòng)量陀螺的進(jìn)動(dòng)附加磁矩與方向相反第9頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三.磁導(dǎo)率相對(duì)磁導(dǎo)率真空中磁導(dǎo)率三種磁介質(zhì)的磁導(dǎo)率順磁質(zhì)抗磁質(zhì)鐵磁質(zhì)第10頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月順磁質(zhì)抗磁質(zhì)MgAlWTiPtO21.0000121.0000231.0000681.0000711.000301.000002BiHgAgC（金剛石）PbCu0.9998340.9999680.9999740.9999780.9999820.999990一些磁介質(zhì)室溫下的相對(duì)磁導(dǎo)率對(duì)一切抗磁質(zhì)和順磁質(zhì)，第11頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月真空中安培環(huán)路定理的進(jìn)一步說(shuō)明穿過(guò)回路所包圍曲面的傳導(dǎo)電流與分子電流的代數(shù)和真空中安培環(huán)路定理也適用于有磁介質(zhì)存在的磁場(chǎng)空間所有的傳導(dǎo)電流與分子電流在回路上產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度實(shí)際應(yīng)用中，分子電流無(wú)法直接測(cè)量，則希望等式右邊只含傳導(dǎo)電流傳導(dǎo)電流分子電流§12-2磁介質(zhì)磁場(chǎng)的安培環(huán)路定理磁場(chǎng)強(qiáng)度第12頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一.磁化面電流順磁質(zhì)的磁化面電流與傳導(dǎo)電流方向相同，抗磁質(zhì)的則相反以充滿均勻順磁質(zhì)磁介質(zhì)的螺線管為例傳導(dǎo)電流I內(nèi)部磁效應(yīng)相互抵消分子電流磁化面電流附加磁場(chǎng)第13頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月磁化面電流線密度——螺管圓柱面單位長(zhǎng)度上的磁化面電流的計(jì)算根據(jù)定義介質(zhì)內(nèi)總磁感強(qiáng)度抗磁質(zhì)取負(fù)號(hào)大小為第14頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月磁介質(zhì)中二.有磁介質(zhì)時(shí)的安培環(huán)路定理lcdba取環(huán)路abcd單位長(zhǎng)傳導(dǎo)電流為nI第15頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

是一個(gè)輔助物理量。

的環(huán)流只與傳導(dǎo)電流有關(guān)，但不僅由決定。

磁場(chǎng)線描繪磁場(chǎng)強(qiáng)度。線上任一點(diǎn)的切向?yàn)樵擖c(diǎn)的方向，磁場(chǎng)線的密度等于該點(diǎn)的大小。磁場(chǎng)強(qiáng)度磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理令第16頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例題12-1磁導(dǎo)率為μ的鐵磁質(zhì)為鐵芯的環(huán)形螺線管，n=500，I=4A，μ=5.0×10-4H/m。計(jì)算：⑴環(huán)內(nèi)H、B；⑵介質(zhì)的磁化面電流線密度。

解⑴取過(guò)環(huán)內(nèi)任一點(diǎn)

的線為閉合曲線LI第17頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月⑵

用核磁共振技術(shù)產(chǎn)生的人腦截面的偽彩色圖像永磁體產(chǎn)生電磁脈沖

核磁共振第18頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

B-H曲線H(A/m)鐵磁質(zhì)的一些特殊性質(zhì)：，且不是常量，是H的函數(shù)鐵磁質(zhì)滿足普適關(guān)系外磁場(chǎng)撤除后，仍保留部分磁性——剩磁現(xiàn)象超過(guò)臨界溫度（居里點(diǎn)）鐵磁性消失，變?yōu)轫槾刨|(zhì)鐵磁質(zhì)順磁質(zhì)抗磁質(zhì)§12-3鐵磁質(zhì)第19頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一.鐵磁質(zhì)的磁化曲線HcabdefBr-HcO起始磁化曲線剩余磁感強(qiáng)度矯頑力磁滯回線磁滯B總是落后H的變化B換向開(kāi)關(guān)沖擊電流計(jì)鐵磁質(zhì)磁化曲線的測(cè)量第20頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二.鐵磁性材料磁滯回線

應(yīng)用于交變磁場(chǎng)1.軟磁材料如軟鐵、硅鋼等特征Hc小，曲線包圍面積瘦小，損耗小，易磁化也易退磁HB電磁起重機(jī)變壓器第21頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.硬磁材料如碳鋼和特種鋼Hc大，曲線包圍面積肥大，剩磁大，不易退磁

應(yīng)用于制造永磁體HB磁滯回線特征BH退磁曲線(BH)m最大磁能積紙盆式揚(yáng)聲器線圈紙盆永磁體輸入電信號(hào)第22頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月矩磁材料如鐵氧體可制成計(jì)算機(jī)的記憶元件Hc小，回線呈矩形，接近飽和磁感強(qiáng)度輸入(輸出)電信號(hào)磁記錄原理磁化磁隙讀寫(xiě)磁頭移動(dòng)的磁帶放大器麥克風(fēng)線圈鐵芯放大磁感應(yīng)線靜音區(qū)第23頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月HB硬磁材料的退磁退磁曲線硬磁材料退磁需在衰減的交變電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)中完成。例如長(zhǎng)直螺線管衰減的交變電流產(chǎn)生的即為衰減的交變磁場(chǎng)第24頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月材料化學(xué)成分Hc/(A/m)Br/T(BH)/(J/m3)碳鋼C0.9,Mn1,Fe98.11.00鋁鎳鈷Al18,Ni14,Co24,Cu3,Fe511.22鋁鎳Al13,Ni23,Cu3,Fe610.65釤鈷合金SmCo50.98鋇鐵氧體0.45幾種硬磁材料的性能參量第25頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月材料化學(xué)成分Hc/(A/m)Br/(H/m)BH/(H/m)純鐵Fe99.57.2熱軋硅鋼Si1,Fe964.8冷軋硅鋼Si3.3,Fe96.716坡莫合金Ni78,Mo4,Fe189.6鎳鋅鐵氧體240幾種軟磁材料的性能參量第26頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.磁疇鐵磁質(zhì)中因電子自旋形成的自發(fā)磁化區(qū)三.鐵磁質(zhì)磁化的微觀解釋鈷鎳鐵素體單晶體100面上的磁疇結(jié)構(gòu)無(wú)外磁場(chǎng)磁疇隨機(jī)排列磁疇趨向外磁場(chǎng)方向第27頁(yè)，課件共29頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月外磁場(chǎng)無(wú)外場(chǎng)