高二物理课件磁场和磁性材料高二物理课件

5.1.2物质的磁性能磁性材料主要是指由过度元素铁、钴、镍极其合金等材料。它们主要的磁性能如下。一、高磁导率磁性材料的磁导率很大，μr1，可达102~105量级。这就使它们具有被强烈磁化（呈现磁性）的特性。为什么磁性物质具有被磁化的特性呢？如果想了解的话，就要从磁性物质的内部特性来讨论。•非磁性物质的相对磁导率为常数且接近于1；•磁性物质的相对磁导率则很大。分子电流和磁畴理论：•在物质的分子中，电子的绕核运动和自转将形成分子电流，分子电流产生磁场，每个分子都相当于一个基本小磁铁。•同时，在磁性物质内部还分成许多小区域；由于磁性物质分子的相互作用，使分子电流在局部形成有序排列而显示出磁性，这些小区域称为磁畴。磁性物质没有外场时，各磁畴是混乱排列的，磁场互相抵消。在外磁场作用下，磁畴就逐渐转到与外场一致的方向上，即产生了一个与外场方向一致的磁化磁场，从而磁性物质内的磁感应强度大大增加。就是说磁性物质被强烈的磁化了。磁性物质被广泛地应用于电工设备中，电动机、电磁铁、变压器等设备中线圈中都含有的铁心。就是利用其磁导率大的特性，使得在较小的电流情况下得到尽可能大的磁感应强度和磁通。非磁性材料没有磁畴的结构，不具有磁化特性。二、磁饱和性HBB0BBJO磁化曲线HB，μOμBμ与H的关系B0是真空情况下的磁感应强度；BJ是磁化产生的磁感应强度；B是介质中的总磁感应强度。磁性物质的μ不是常数，Φ与H也不存在正比关系。当外磁场(或激励磁场的电流)增大到一定程度时，全部磁畴都会转向与外场方向一致，这时的磁感应强度将达到饱和值。三、磁滞性BHO12345磁感应强度滞后于磁场强度变化的性质称为磁滞性。如图为磁性物质的滞回曲线。要使剩磁消失，通常需进行反向磁化。使B=0时的H值称为矫顽磁力Hc。6在铁心线圈通有交变电流时，铁心将受到交变磁化。电流变化一次时，B随H而变化的关系如图所示。不同物质的滞回曲线是不同的。从图中可以看出，当H减少为零时，B并未回到零值，出现剩磁Br。磁性物质的分类(1)软磁材料矫顽磁力较小，磁滞回线较窄。(铁心)(2)永磁材料矫顽磁力较大，磁滞回线较宽。(磁铁)(3)矩磁材料剩磁大而矫顽磁力小，磁滞回线为矩形。(记忆元件)HBHBHB根据滞回曲线和磁化曲线的不同，大致分成三类：