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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十一章 磁 场 中 的 磁 介 质,11-1 磁 介 质 的 磁 化,一、简述,1.,磁介质,凡处在磁场中与磁场发生相互作用的物质。,2.,磁介质中的磁场,传导电流在真空中的磁场,介质磁化所产生的附加磁场,介质中的合磁场,第十一章 磁 场 中 的 磁 介 质11-1 磁,1,令人感动的一幕,前几天,我在孙老师发给我的作文资料小溪流的目标是大海里看到了一篇初中生写的作文,那里描写的一幕让我很感动。,那篇写的大致内容是这样的,说有一个幸福的家庭,因为一场意外的火灾,家里的男主人去世了,只留下一位母亲和一位6岁的小女孩。母亲为了养活自己和小女孩,各处找工作,但她不论到哪上班都要带着自己的孩子,所以很多地方都不愿意要她。,最后,终于有一个开旅社的老板娘收留了她,这位年轻的母亲每天都要搞卫生。但孩子小,爱捣乱,虽然这位母亲很认真的工作,但还是有很多工作做不好。最后,老板娘终于忍不住了,说请母女俩到别处找工作吧,然后就把她们赶了出去。,走在马路上,母亲抱着小女孩心里十分难过,心情很不好,也许是她没注意,也许是因为司机开车太快,一辆汽车迎面驶来。在危险时刻,小女孩的母亲猛地把孩子推向路边,而自己则被大汽车撞出好远。悲剧发生了,小女孩赶紧跑到妈妈身边,也有许多人围了过来,小女孩的母亲还没有死,但可以看出伤势很严重,头部严重受伤,话都说不出来,但她却捡起地上的一张纸,用自己正流血的手在纸上吃力地写,了一句话,那句话是:“孩子,什么时候不要忘了阿姨对咱们的照顾,知恩图报。,3.,相对磁导率,磁介质的磁导率,E,B,4.,磁介质的分类：,抗磁质:,铁磁质:,顺磁质:,如铁、钴、镍等,令人感动的一幕3.相对磁导率磁介质的磁导率EB4.,2,二.,磁介质的磁化的微观机制,自旋运动自旋磁矩,轨道运动轨道磁矩,电子,等效圆形电流,1.分子磁矩与分子电流,分子电流,分子:,分子磁矩,电介质分子:,有固有电矩有极分子,无固有电矩无极分子,磁介质分子:,有固有磁矩顺磁质,无固有磁矩抗磁质,二.磁介质的磁化的微观机制自旋运动自旋磁矩电子等效圆,3,2,.,顺磁质的磁化,但由于分子的热运动，,受力矩作用,M,B,0,p,m,B,0,B,2.顺磁质的磁化但由于分子的热运动，受力矩作用MB0pm,4,3.,抗磁质的磁化,3.抗磁质的磁化,5,与原磁场方向相反所以,由于附加磁矩,与原磁场方向相反所以由于附加磁矩,6,三,、,磁化强度 磁化电流,1,、磁化强度矢量,2,、磁化面电流,I,s,在均匀外磁场中，各向同性均匀的磁介质被磁化，沿着柱面流动未被抵消的分子电流。,.,.,.,.,.,+,.,+,+,+,+,+,I,l,B,0,分子电流,传导电流,M,（也称为束缚面电流）,磁化面电流,磁化面电流密度,j,S,在垂直于电流流动方向上单位长度的分子面电流。,三、磁化强度 磁化电流1、磁化强度矢量 2、磁化面电流,7,则有：,设一长为,l,，,截面积为,S,的,均匀介质，,其表面分子面电流为,I,S，,则其线密度为,磁化强度沿任一回路的环流，,等于穿过此回路的束缚电流,的代数和。,I,S,与,L,环绕方向成,右旋者为正，反之为负。,以充满介质的螺旋管为例，选如图回路，求环流,l,3,、磁化强度的环流,则有：设一长为l，截面积为 S的均匀介质，磁化强度沿任一回,8,11-2,有介质时的高斯定理和安培环路定理,一、,有,磁介质时的高斯定理,二、有,磁介质时的安培环路定理,磁介质中：,I,I,S,11-2有介质时的高斯定理和安培环路定理一、有磁介质时的高,9,定义磁场强度 则有：,磁介质中的安培环路定理,物理意义,沿任一闭合路径磁场强度的环流等于该闭合路径所包围的传导电流的代数和。,实验证明：,X,m,磁化率,定义磁场强度 则有：,10,r,+,1,m,=,而：,r+1m=而：,11,例一无限长载流圆柱体，通有电流,I,，,设电流,I,均匀分布在整个横截面上。柱体的磁导率为,，,柱外为真空。,求：柱内外各区域的磁场强度和磁感应强度。,I,0,R,R,r,H,r,R,2,I,R,O,2,I,R,0,B,r,R,2,I,R,O,在分界面上,H,连续,B,不连续。,I0RHrRrHrR2IRO2IR0BrR2,13,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,例,：,载流长直密绕螺线管内充有,相对磁导率为,绕组的传导电流为,I，,单位长度上的匝数为,n,求：,（1）,H，（2）B，（3）M，（4）,每匝磁化面电流,a,d,c,b,解：,+例：载流长直密绕螺线管内充有相对磁导,14,磁 介 质,一、分类,宏观,微观,顺磁质:,抗磁质:,有固有磁矩,无固有磁矩,二,、,磁化强度与磁化电流,三、有,磁介质时的安培环路定理,磁 介 质一、分类宏观微观顺磁质:抗磁质:有,15,磁 介 质,分类,宏观,微观,顺磁质:,抗磁质:,有固有磁矩,无固有磁矩,磁化的微观机制,磁 介 质分类宏观微观顺磁质:抗磁质:有固有,16,磁化强度与磁化电流,有,磁介质时的安培环路定理,磁化强度矢量,磁化强度与磁化电流有磁介质时的安培环路定理磁化强度矢量,17,解：根据安培环路定理,例1,1-2,、在磁导率 的磁介质环上，均匀密绕线圈，,n=100,匝,/,米，绕组电流,I=2A。,求与每匝相应的等效磁化电流,I,s,。,解：根据安培环路定理 例11-2、在磁导率,18,
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