第二十四讲：§6.6 磁介质.doc

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： 为外场的磁感应强度；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:顺磁质：磁化后 与同向， 比如：O、Mn、Al、N等。抗磁质：磁化后 与反向， 比如：Cu、Bi、Au、Ag、H等。顺磁质和抗磁质为弱磁性物质，铁磁质：磁化后 与同向， 比如： Fe、Co、Ni、合金磁钢等。铁磁质为强磁性物质。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（77 K）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： 磁化后：2、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，与顺磁质的含义是不相同的。 磁化后：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 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。 单位： 其中：顺磁质与同向；抗磁质与反向。 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 磁场强度：引进的另一个辅助量。 磁介质中的安培环路定理 为传导电流； 为磁化电流。其中：Is和M的关系: 磁化强度等于磁化率与磁场强度的乘积。 相对磁导率与磁化率： ； 磁感应强度与磁场强度的关系式： 注意：在真空（空气）中， ，P241，表6.1 对于顺磁质，略大于1；对于抗磁质，略小于1；P241例题6-9四、铁磁质1、铁磁质的磁化规律实验装置：利用磁强计IHB 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。磁化曲线BH曲线 H曲线磁滞回线（BH曲线）几个概念：Bm饱和磁感应强度；Br剩余磁感应强度（剩磁）；磁滞现象：H=0,B=Br,即B比H滞后。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。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：Hc100A*m-1 耳机、电话等硬磁材料：Hc100A*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：P256 6-33、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故该磁性材料的相对磁导率为6-34 （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，故其磁感应强