磁介质 (2)

-磁介质一、磁介质的分类BBB0锰、铬、铂、氮水银、铜、硫、氢、金、银铁、镍、钴、铁氧体顺磁质抗磁质铁磁质0BB0BB0BB二、磁介质的磁化+-分子磁矩mp1、顺磁质的磁化顺磁质的分子磁矩：分子中各电子的轨道运动和自旋而产生的磁矩之和。——每个分子等效一个圆形电流。顺磁质的磁化过程：00B：无规排列，0mp，0'B00B：趋向排列（沿0B方向），0mp，0'B，BBB0（'BB）图39)0(0B)0(0B0B'0BBB无外磁场顺磁质的磁化分子圆电流和磁矩mPI0B有外磁场sIqv0B0,B同向时qv0,B反向时0B无外磁场时抗磁质分子磁矩为零0mP'0BBB抗磁质内磁场F'mPF'mP'mP'mP抗磁质的磁化2、抗磁质的磁化抗磁质的磁化过程：00B：0mp，0mp，0'B00B：0mp，0mp（与0B反向），'0B，0`BBB（0BB）图41)0(0B)0(0B0B三、磁化强度矢量磁化电流0BsILS0BsI顺磁质0BsILS0BsI抗磁质1、定义磁化强度VppMmm顺磁质：mmpp，VpMm，M与B方向一致；抗磁质：0mp，VpMm，M与B方向相反。说明：•磁化强度是描述磁介质的宏观量•与介质特性、温度与统计规律有关sssmjlISlSIVpM2、磁化电流sabsabLIljMlldM0BsIlS0BsI一般情况：tsMjsLIldMcLbad四、存在磁介质时的高斯定理和安培环路定理高斯定理仍成立0SSdB1、有磁介质存在时的高斯定理'0BBB由磁化电流产生由传导电流产生:':'00BBBBB)()(00LsLldMIIIldB2、有磁介质存在时的安培环路定理IldMBL)(0磁场强度：MBH0磁场强度沿着任一闭合路径的环流等于通过该闭合路径所包围面积的传导电流的代数和，即：IldHL由IldHL求H时，可不考虑磁介质的存在。有磁介质时的安培环路定理：3.H、B和M三者的关系MBH0均匀、线性的磁介质：一般情况：m：磁化率mr1：相对磁导率r0：磁导率HMmHHBr0)(0MHB电介质中的高斯定理磁介质中的安培环路定理SSqqSdE)(1'0000sLLLBdlIIldMIldBlll00IldMBl)(0MBH0IldHlSSSSdPqSdE0001100)(qSdPESPED00qSdDS例1、一半径为R1的无限长圆柱形直导线，外面包一层半径为R2，相对磁导率为r的圆筒形磁介质。通过导线的电流为Io。求：（1）磁介质内、外磁场强度和磁感应强度的分布；（2）磁介质内、外表面的磁化电流强度。IorrR2R1L解：rHldHL2)()(1221RrRIrRrII)(2)(2112RrrIRrRIrHR2R1L（1）)(2)(2)(2202101200RrrIRrRrIRrRIrHBrrBrOR1R2HrOR1R2R2R1L)(0MHBHBM0rIHBMr2)1(0内表面：112)1(1RIMjrRrsIjRIrss)1(2111外表面：222)1(2RIMjrRrtsIjRIrss)1(2222（2）HmaxO1磁畴无外磁场B有外磁场2磁化曲线BmaxB曲线HBMNPHO曲线H五铁磁质3磁滞回线矫顽力cH由于磁滞，当磁场强度减小到零（即）时，磁感强度，而是仍有一定的数值，叫做剩余磁感强度(剩磁).rB0H0BrB当外磁场由逐渐减小时，磁感强度B并不沿起始曲线0P减小，而是沿PQ比较缓慢的减小，这种B的变化落后于H的变化的现象，叫做磁滞现象，简称磁滞.mHmBmHPrBcHmH'PmBHBO磁滞回线Q4铁磁性材料HBO软磁材料HBO硬磁材料HBO矩磁铁氧体材料实验表明，不同铁磁性物质的磁滞回线形状相差很大.5磁屏蔽把磁导率不同的两种磁介质放到磁场中，在它们的交界面上磁场要发生突变，引起了磁感应线的折射.磁屏蔽示意图