介质的磁化磁场强度和铁磁质..ppt

介质的磁化 6 7磁介质顺磁质和抗磁质的磁化 传导电流产生 与介质有关的电流产生 顺磁质 抗磁质 铁磁质 锰 铬 铂 氮 水银 铜 硫 氢 金 铁 镍 钴 铁氧体 相对磁导率 B Bo r 1 B Bo r 1 B Bo r 1 顺磁质试件向右摆动 顺磁质试件向右摆动 抗磁质磁化后试件的极性 近代科学实践证明 组成分子或原子中的电子 不仅存在绕原子核的轨道运动 还存在自旋运动 这两种运动都能产生磁效应 把分子或原子看作一个整体 分子或原子中各电子对外产生磁效应的总和 可等效于一个圆电流 称为 分子电流 分子电流的磁矩称为 分子磁矩 表示为pm 二 顺磁质及其磁化 顺磁质分子的固有磁矩 分子电流 无外磁场作用时 由于分子的热运动 分子磁矩取向各不相同 整个介质不显磁性 二 顺磁质及其磁化 即 不为零 有外磁场时 分子磁矩要受到一个力矩 这一力矩使分子磁矩转向外磁场的方向 B Bo 三 抗磁质的磁化 抗磁质分子的固有磁矩为零 Pm 0 在外磁场B0中电子轨道运动的平面在磁场中会发生进动 从而产生一个附加磁场 Pm Pm的方向与B0的方向相反 结果在磁体内激发一个和外磁场方向相反的附加磁场 B Bo 即分子中所有电子自旋磁矩和轨道磁矩的矢量和为0 四 磁化强度和磁化电流 对于顺磁质 为了反映磁化程度的强弱 引入 磁化强度矢量 单位 A m I l js js js M jS M js js 磁场强度 德国数学家 物理学家 高斯 C F Gauss 1777 1855 一 有介质时的安培环路定理 介质磁中有磁化面电流 安培环路定理为 有磁介质时的安培环路定理 6 7磁介质中的磁场磁场强度 例题1 一环形螺线管 管内充满磁导率为 相对磁导率为 r的顺磁质 环的横截面半径远小于环的半径 求 环内的磁场强度和磁感应强度 得 解 例题2 一无限长载流圆柱体 通有电流I 设电流I均匀分布在整个横截面上 柱体的磁导率为 柱外真空 求 柱内外各区域的磁场强度和磁感应强度 解 铁磁质 6 8铁磁质 对于顺磁质与抗磁质 B与H有线性关系 对于铁磁质 B与H之间的关系比较复杂 由实验所测定的B与H之间的关系曲线 称为磁化特性曲线 一 铁磁质及其磁化 二 磁畴 根据现代理论 铁磁质相邻原子的电子之间存在很强的 交换耦合作用 使得在无外磁场作用时 电子自旋磁矩能在小区域内自发地平行排列 形成自发磁化达到饱和状态的微小区域 这些区域称为 磁畴 用磁畴理论可以解释铁磁质的磁化过程 磁滞现象 磁滞损耗 单晶磁畴结构示意图 多晶磁畴结构示意图 铁磁质单晶体磁化过程 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 铁磁质单晶体磁化过程 H 3 有剩磁 磁饱和及磁滞现象 铁磁质的特性 1 磁导率 不是一个常量 B和H不是线性关系 2 有很大的磁导率 放入线圈中时可以使磁场增强102 104倍 4 温度超过居里点时 铁磁质转变为顺磁质 三 磁滞损耗 在交变电磁场中 铁磁质的反复磁化 将引起介质的发热 称为磁滞损耗 实验和理论都可以证明 磁滞损耗和磁质回线所包围的面积成正比 四 磁性材料 软磁材料 应用 硅钢片 作变压器 电机 电磁铁的铁芯 铁氧体 非金属 作高频线圈的磁芯材料 特点 磁导率大 矫顽力小 容易磁化也容易退磁 磁