第二十四讲§6.6磁介质

第二十四讲：§6.6磁介质一、磁介质的分类1、磁介质：能与磁场产生相互作用的物质。磁介质磁化的磁感应强度：'0BBB0B为外场的磁感应强度；'B因磁介质磁化后附加磁场的磁感应强度2、磁介质可分为四类:①顺磁质：磁化后'B与0B同向，0BB比如：O、Mn、Al、N等。②抗磁质：磁化后'B与0B反向，0BB比如：Cu、Bi、Au、Ag、H等。顺磁质和抗磁质为弱磁性物质，05'010BBBB‘③铁磁质：磁化后'B与0B同向，0BB比如：Fe、Co、Ni、合金磁钢等。铁磁质为强磁性物质。④超导体：在足够低的温度和足够弱的磁场下，其电阻率为零的物质。一般材料在温度接近绝对零度的时候，物体分子热运动几乎消失，材料的电阻趋近于0，此时称为超导体，达到超导的温度称为临界温度。高温超导体通常是指在液氮温度（77K）以上超导的材料。超导体为无磁性。当具有磁性的超导材料放入磁场中，可以使超导体退磁。二、顺磁质和抗磁质的磁化1、顺磁质的磁化：有分子磁矩，磁化前：0Pm磁化后：0Pm2、抗磁质的磁化：无分子磁矩，即分子中各电子的轨道磁矩与自璇磁矩矢量和等于零，故而磁化前是0Pm，与顺磁质的含义是不相同的。磁化后：0Pm三、磁场强度、磁介质中的安培环路定理1、磁化强度和磁化电流①磁化强度：是描述磁介质磁化程度和方向（是描述磁介质中分子磁矩排列整齐程度）的物理量。单位体积内分子磁矩的矢量和。VPmiM单位：1Am其中：顺磁质M与0B同向；抗磁质M与0B反向。②磁化电流（IS）：形成与横截面边缘重合的圆电流。2、磁场强度、磁介质中的安培环路定理①磁场强度：引进的另一个辅助量。MH0B②磁介质中的安培环路定理0LHIdiId0LBiId0LBLSdMIIId0000LBNI0I为传导电流；SI为磁化电流。其中：Is和M的关系:nmLLIrnrSISPSm2,'2IVNmVPLMmidMdMLMILLSiIdMBL00LHId③磁化强度等于磁化率与磁场强度的乘积。HMHmM④相对磁导率与磁化率：m1r；r0⑤磁感应强度与磁场强度的关系式：HBMH0BHHHr0m01B注意：在真空（空气）中，0M0m，HBr01P241，表6.1对于顺磁质，0m，1r略大于1；对于抗磁质，0m，1r略小于1；P241例题6-9四、铁磁质1、铁磁质的磁化规律①实验装置：利用磁强计I—H—BIRN2B0BH0RNIH2调节电流，可得不同的H、B和值，由此可得以下的几种实验曲线。②磁化曲线⑴B—H曲线⑵—H曲线③磁滞回线（B—H曲线）④几个概念：⑴Bm饱和磁感应强度；⑵Br剩余磁感应强度（剩磁）；⑶磁滞现象：H=0,B=Br,即B比H滞后。⑷矫顽力：是指消除剩磁Br所需的反向磁感应强度Hc。矫顽力越大，越难磁化，退磁也难。⑸磁屏蔽：通过铁磁质材料制成腔体，可以避免外界磁场的干扰。2、磁畴：理论是用量子理论从微观上说明铁磁质的磁化机理。所谓磁畴，是指磁性材料内部的一个个小区域，每个区域内部包含大量原子，这些原子的磁矩都象一个个小磁铁那样整齐排列，但相邻的不同区域之间原子磁矩排列的方向不同，如图所示。各个磁畴之间的交界面称为磁畴壁。宏观物体一般总是具有很多磁畴，这样，磁畴的磁矩方向各不相同，结果相互抵消，矢量和为零，整个物体的磁矩为零，它也就不能吸引其它磁性材料。也就是说磁性材料在正常情况下并不对外显示磁性。只有当磁性材料被磁化以后，它才能对外显示出磁性。3、铁磁材料的应用根据矫顽力可将磁性材料分为：硬磁材料：Hc＞100A*m-1耳机、电话等硬磁材料：Hc＜100A*m-1变压器、整流器等矩磁材料：其剩磁比较大，Br接近Bm。小结：磁介质—材料的磁性能作业：P2566-33、34、35预习：第7章电磁感应电磁场§7-1电磁感应的基本定律第二十四讲§6.6磁介质P2566-33磁性材料中的磁感强度和磁场强度分别为T2.1105.010645SB1mA2001.01.0200nIH故该磁性材料的相对磁导率为3701077.42001042.1HBr6-34（1）在r和R区间的磁介质中，由安培环路定律可计算得出其磁场强度为aIH21，故其磁感应强度为aIHBrr20101（2）在二圆柱面外，由于二圆柱面通有等值而相反电流，故由安培环路定律可得0,022BH6-35当螺线管内通有电流I时，其内磁场强度为LNInIH，当CHH，可退磁，故退磁电流为A0.86012.01043NLHIC