《磁介質(zhì)磁化強(qiáng)度》PPT課件

《《磁介質(zhì)磁化強(qiáng)度》PPT課件》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、大學(xué)物理學(xué)電子教案長江大學(xué)教學(xué)課件磁介質(zhì)7-9-1磁介質(zhì)、磁化強(qiáng)度7-9-2磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理磁場強(qiáng)度7-9-3鐵磁質(zhì)討論磁場和磁介質(zhì)的相互作用：磁介質(zhì)的三種類型：順磁質(zhì)、抗磁質(zhì)、鐵磁質(zhì)磁介質(zhì)對磁場的影響磁場強(qiáng)度、磁化強(qiáng)度及其規(guī)律鐵磁質(zhì)的特性磁場中的磁介質(zhì)運(yùn)動電荷磁鐵電流電流運(yùn)動電荷磁鐵磁場7-9-1磁介質(zhì)磁化強(qiáng)度一、磁介質(zhì)1、什么是磁介質(zhì)能夠磁化的物質(zhì)稱作磁介質(zhì)。2、磁介質(zhì)的磁化B'的方向，隨磁介質(zhì)的不同而不同。介質(zhì)磁化后的附加磁感強(qiáng)度真空中的磁感強(qiáng)度磁介質(zhì)中的總磁感強(qiáng)度3、磁介質(zhì)的分類標(biāo)準(zhǔn)——B'與B0方

2、向順磁質(zhì)B'與B0同向，B>B0，如氧、鋁、鎢、鉑、鉻等抗磁質(zhì)B'與B0反向，BB0，B>>B0，如鐵、鈷、鎳等。順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)又稱為弱磁質(zhì)。在物質(zhì)的分子中電子繞原子核作軌道運(yùn)動——軌道磁矩；電子有自旋——自旋磁矩。分子內(nèi)所有電子的全部磁矩的矢量和，稱為分子的固有磁矩——分子磁矩。分子磁矩可以用一個等效的圓電流來表示。二、磁介質(zhì)的磁化1、分子電流和分子磁矩2、順磁質(zhì)磁化機(jī)理——來自分子的固有磁矩?zé)o外磁場：分子的無規(guī)則熱運(yùn)動分子磁矩取向混亂物質(zhì)并不顯磁性

3、——未磁化狀態(tài)加外磁場：分子固有磁矩受外磁場的作用分子磁矩沿外磁場方向排列產(chǎn)生附加的磁場無外磁場順磁質(zhì)的磁化分子圓電流和磁矩有外磁場3、抗磁質(zhì)磁化機(jī)理——附加軌道磁距無外磁場：分子中每個的軌道磁矩和自旋磁矩的矢量和不為零，但分子的固有磁矩等于零，所以不顯磁性。加外磁場：分子中電子的軌道運(yùn)動將受到影響——引起與外磁場的方向相反的附加的軌道磁矩——磁感應(yīng)強(qiáng)度比外磁場強(qiáng)度要略小一點(diǎn)。?同向時反向時無外磁場時抗磁質(zhì)分子磁矩為零抗磁質(zhì)內(nèi)磁場抗磁質(zhì)的磁化三、磁化強(qiáng)度1、引入：用單位體積內(nèi)的分子磁矩的矢量和來描述磁介質(zhì)磁化的程

4、度。2、定義：磁介質(zhì)中單位體積內(nèi)的合磁矩的矢量和，稱為磁化強(qiáng)度。3、單位：安培/米(A/m-1)4、說明：磁化強(qiáng)度是描述磁介質(zhì)的宏觀量與介質(zhì)特性、溫度與統(tǒng)計規(guī)律有關(guān)則磁介質(zhì)產(chǎn)生附加磁場磁介質(zhì)存在時，磁感應(yīng)線仍是一系列無頭無尾的閉合曲線(含磁介質(zhì)的磁高斯定理)對于任意閉合曲面S四、有磁介質(zhì)時的磁高斯定理7-9-2磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理磁場強(qiáng)度一、磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定律1、問題：長直螺線管管中充滿磁化強(qiáng)度為M的各向同性的均勻磁介質(zhì)線圈中的電流為I計算螺線管內(nèi)磁介質(zhì)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度。取閉合回路ABCDA分布電流傳導(dǎo)電流2

5、、分布電流（磁化電流）r圓電流①——沒有貢獻(xiàn)，在閉合路徑之外圓電流②——有貢獻(xiàn)圓電流③——無貢獻(xiàn)，流出流入代數(shù)和為0只有分子圓電流中心距直線AB的距離小于r的分子圓電流才對IS有貢獻(xiàn)。++++++++++++DCAB3、磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定律磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理：磁場強(qiáng)度沿任何閉合回路的線積分，等于通過該回路所包圍的傳導(dǎo)電流的代數(shù)和。磁場強(qiáng)度4、說明磁場強(qiáng)度是一個輔助物理量。磁場強(qiáng)度單位：A·m-1磁場強(qiáng)度的環(huán)流只與穿過閉合回路的傳導(dǎo)電流有關(guān)，而與磁化電流無關(guān)。電介質(zhì)中的高斯定理磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理二、磁場強(qiáng)

6、度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系1、定義式2、磁場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系實(shí)驗(yàn)規(guī)律磁化率相對磁導(dǎo)率絕對磁導(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)磁場強(qiáng)度的物理意義在磁介質(zhì)中，磁場強(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)用計算有磁介質(zhì)存在時的磁感應(yīng)強(qiáng)度B求出磁場強(qiáng)度H后由B=μH求磁感應(yīng)強(qiáng)度B。例1、長直螺旋管內(nèi)充滿均勻磁介質(zhì)(μr)，設(shè)勵磁電流I0，單位長度上的匝數(shù)為n。求管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解：因管外磁場為零，取如圖所示安培回路I例2有兩個半徑分別

7、為和的“無限長”同軸圓筒形導(dǎo)體，在它們之間充以相對磁導(dǎo)率為的磁介質(zhì).當(dāng)兩圓筒通有相反方向的電流時，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.解對稱性分析I同理可求II7-9-3鐵磁質(zhì)鐵磁質(zhì)的特性：1．在外磁場作用下能產(chǎn)生很強(qiáng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；2．當(dāng)外磁場停止作用時，仍能保持其磁化狀態(tài)；3．B與H之間不是簡單的線性關(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

8、”理論來解釋。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。每一個磁疇中，各個電子的自旋磁矩排列得很整齊。磁疇大小約為1017－1021個原子/10-18米3。磁疇的顯示：磁疇的變化可用金相顯微鏡觀測在無外磁場的作用下磁疇取向平均抵消，能量最低，不顯磁性。二、磁化曲線裝置：環(huán)形螺繞環(huán)高斯計實(shí)驗(yàn)測量B。原理: