磁场与介质的相互作用

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,*,磁场与介质相互作用,第十一章,第十一章,磁场与介质,的相互作用,interaction of magnetic,field and substance,chapter 11,本章内容,本章内容,Contents,chapter 11,磁介质的磁化,magnetization of magnetic medium,磁介质中的安培环路定理,Ampere circuital theorem in magnetic medium,铁磁质,ferromagnetic,第一节,11.1,磁介质的磁化,magnetization of magnetic medium,介质的磁化、磁导率,真空中,的磁场,介质被磁化,后所产生的,附加磁场,真空中,的磁场,介质内的,合磁场,介质的相对磁导率,介质的磁化及相对磁导率,磁介质,磁介质的分类,铝,顺磁质,抗磁质,铁磁质,磁介质的分类及举例,1+10,1-10,-5,10,-4,顺磁质磁化微观机制,真空中,的磁场,介质的分子磁矩,(分子中的电子自旋和绕核运动,形成的电子磁矩的矢量和),无外场,磁矩随机取向,相互抵消.,顺磁质的磁化微观机制,施加,顺磁质的,同向.,抗磁质磁化微观机制,真空中,的磁场,抗磁质的磁化微观机制,抗磁质的电子磁矩矢量和近乎零.,(顺磁质亦有此效应,其影响相对较小).,施加 ,引起感应分子电流(无阻),所形成的 与 反向.,磁化电流,表面形成磁化电流,磁化电流与磁化电流密度,磁化电流密度,内部分子电流抵消,第二节,11.2,磁介质中的安培环路定理,Ampere circuital theorem,in magnetic medium,磁介质安培环路定理,(剖面),磁介质中的安培环路定理,回路 的环流:,载流螺线环,N匝,导线中的,传导电流,介质表面的,磁化电流,能有更方便的表达吗,续,7,磁介质中的安培环路定理(续),载流螺线环,N匝,回路 的环流:,能有更方便的表达吗,其中,磁场强度,A m,-1,磁介质中的安培环路定理,例题,例题,两长直载流同轴薄导体圆筒,筒间填满两层磁介质,求介质内的 分布,cos,应用介质中的安培环路定理,介质 内,介质 内,磁介质中的高斯定理,磁介质中的高斯定理,磁介质,任意封闭曲面,通过磁介质磁场,中任一封闭曲面的,磁通量均应等于零.,第三节,11.3,铁 磁 质,ferromagnetic,铁磁质的磁滞现象,铁磁质磁化的磁滞现象动画示意,霍耳器件探头,螺线环,高斯计测,电流计测,饱和,剩磁,矫顽力,磁滞回线,饱和磁感应强度,剩磁,矫顽力,磁滞回线,霍耳器件探头,螺线环,高斯计测,电流计测,实验电路简图,常见的铁磁材料,三类常见的铁磁材料及其磁滞回线形态,软磁材料,硬磁材料,矩磁材料,矫顽力小,易充 退磁.,如纯铁 硅钢等.,用于电机 变压器,继电器等的铁芯.,矫顽力大,剩磁也大.,如锰镁铁氧体等,用于电磁仪表 扬声,器等的永久磁铁.,剩磁值接近饱和值.,如碳钢 钡铁氧体等.,两剩磁态可控翻转,用于计算机儲存元件.,铁磁质磁化微观机制,用金相显微镜观察到,抛光钢材样品表面上铁,粉在磁畴边界上聚集.,铁磁质的磁化微观机制,磁 畴,铁磁质的自发,磁化小区域,(由电子自旋磁矩引起),用偏振光显微镜观察,到的石榴石单晶磁性薄,膜的迷宫式磁畴.,续,14,铁磁质的磁化微观机制（续）,各,磁畴,磁化方向混乱，整体不显磁性,.,畴壁运动,磁畴的自发磁化方向与外场方向相同或相近的磁畴体积扩大,反之缩小,.,磁畴壁发生运动,.,磁畴转向,磁畴的自发磁化方向转向外场方向,.,饱和,全部磁畴方向均转向外场方向,.,磁滞现象及剩磁,是因磁化时磁畴相互摩擦发热,使过程不可逆.,铁磁质的居里点,铁磁质的居里点,铁磁质被加热达到某一临界温度 时,便会失去自己的特性而成为顺磁质.这一临,界温度称为,居里点,钆,作业,HOME WORK,11-1,11-9,