磁場與介質(zhì)的相互作用

磁場與介質(zhì)的相互作用第1頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月本章內(nèi)容本章內(nèi)容Contentschapter11磁介質(zhì)的磁化magnetizationofmagneticmedium磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理Amperecircuitaltheoreminmagneticmedium鐵磁質(zhì)ferromagnetic第2頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)ssss11.1磁介質(zhì)的磁化magnetizationofmagneticmedium第3頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月介質(zhì)的磁化、磁導(dǎo)率+BBB0B0真空中的磁場介質(zhì)被磁化后所產(chǎn)生的附加磁場真空中的磁場介質(zhì)內(nèi)的合磁場介質(zhì)的相對磁導(dǎo)率mr0BB介質(zhì)的磁化及相對磁導(dǎo)率磁介質(zhì)第4頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月磁介質(zhì)的分類

銅鋁

鐵順磁質(zhì)抗磁質(zhì)鐵磁質(zhì)mr1且~~1~~1且mrmr11磁介質(zhì)的分類及舉例1+101-10-5~~~~~~105-4第5頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月順磁質(zhì)磁化微觀機制B0真空中的磁場介質(zhì)的分子磁矩(分子中的電子自旋和繞核運動形成的電子磁矩的矢量和)B無外場,磁矩隨機取向,相互抵消.順磁質(zhì)的磁化微觀機制0B0BB施加,順磁質(zhì)的與同向.,第6頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月抗磁質(zhì)磁化微觀機制B0真空中的磁場抗磁質(zhì)的磁化微觀機制B抗磁質(zhì)的電子磁矩矢量和近乎零.(順磁質(zhì)亦有此效應(yīng),其影響相對較小).0B0BB施加,引起感應(yīng)分子電流(無阻),所形成的與反向.第7頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月磁化電流B0表面形成磁化電流磁化電流與磁化電流密度l磁化電流IssjIsl磁化電流密度內(nèi)部分子電流抵消第8頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)ssss11.2磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理Amperecircuitaltheoreminmagneticmedium第9頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月磁介質(zhì)安培環(huán)路定理mr(剖面)磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理BL回路的環(huán)流:iBhdl0mISiL(0mSiSiIci)i+sIr0PLmr介磁質(zhì)載流螺線環(huán)N匝s導(dǎo)線中的傳導(dǎo)電流Ic介質(zhì)表面的磁化電流I?能有更方便的表達嗎第10頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月續(xù)7磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理(續(xù))r0PLmr介磁質(zhì)載流螺線環(huán)N匝BL回路的環(huán)流:iBhdl0mISiL(0mSiSiIci)i+sI?能有更方便的表達嗎其中Bp2rBhdlL0BmrB,,SiIciIcN0Bm0IcNp2r,.得BhdlLm0mrSiIcimSiIcihdlLBmSiIci即令HBmH,稱磁場強度()Am-1hhdlLHSiIci磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理BHmm0mrm,第11頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月例題IImr1mr2例題兩長直載流同軸薄導(dǎo)體圓筒筒間填滿兩層磁介質(zhì)B求介質(zhì)內(nèi)的分布R1LrOR2RIp2rldHp2r0HcoshdlHLp2r0H00ld應(yīng)用介質(zhì)中的安培環(huán)路定理Hp2rI0mB12mr1mr2介質(zhì)內(nèi)介質(zhì)內(nèi)m1Hmr1p2rIBm2H0mmr2p2rI得r()1RRr()RR2第12頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月磁介質(zhì)中的高斯定理磁介質(zhì)中的高斯定理磁介質(zhì)sB任意封閉曲面sdh0Bs通過磁介質(zhì)磁場中任一封閉曲面的磁通量均應(yīng)等于零.第13頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)ssss11.3鐵磁質(zhì)ferromagnetic第14頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月鐵磁質(zhì)的磁滯現(xiàn)象鐵磁質(zhì)磁化的磁滯現(xiàn)象動畫示意IBH鐵磁質(zhì)霍耳器件探頭螺線環(huán)0-+高斯計測B電流計測IHI()80-+飽和剩磁矯頑力第15頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月磁滯回線HOBsB飽和磁感應(yīng)強度剩磁BrHc矯頑力磁滯回線IBH鐵磁質(zhì)霍耳器件探頭螺線環(huán)0高斯計測B+電流計測IH8I()0+實驗電路簡圖第16頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月常見的鐵磁材料三類常見的鐵磁材料及其磁滯回線形態(tài)HBOHBOHBO軟磁材料硬磁材料矩磁材料矯頑力小,易充退磁.如純鐵硅鋼等.用于電機變壓器繼電器等的鐵芯.矯頑力大,剩磁也大.如錳鎂鐵氧體等用于電磁儀表揚聲器等的永久磁鐵.剩磁值接近飽和值.如碳鋼鋇鐵氧體等.兩剩磁態(tài)可控翻轉(zhuǎn),用于計算機儲存元件.第17頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月鐵磁質(zhì)磁化微觀機制用金相顯微鏡觀察到拋光鋼材樣品表面上鐵粉在磁疇邊界上聚集.鐵磁質(zhì)的磁化微觀機制磁疇鐵磁質(zhì)的自發(fā)磁化小區(qū)域(由電子自旋磁矩引起)用偏振光顯微鏡觀察到的石榴石單晶磁性薄膜的迷宮式磁疇.第18頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月續(xù)14鐵磁質(zhì)的磁化微觀機制（續(xù)）H0HHHH

各磁疇磁化方向混亂，整體不顯磁性.疇壁運動

磁疇的自發(fā)磁化方向與外場方向相同或相近的磁疇體積擴大,反之縮小.磁疇壁發(fā)生運動.磁疇轉(zhuǎn)向

磁疇的自發(fā)磁化方向轉(zhuǎn)向外場方向.飽和

全部磁疇方向均轉(zhuǎn)向外場方向.磁滯現(xiàn)象及剩磁,是因磁化時磁疇相互摩擦發(fā)熱,使過程不可逆.第19頁，課件共21頁，創(chuàng)作于2023年2月鐵磁質(zhì)的居里點鐵磁質(zhì)的居里點鐵磁質(zhì)被加熱達到某一臨界溫度時,便會失去自己的特性而成為順磁質(zhì).這一臨界溫度稱為居里點cT.24