有磁介质时的磁场.ppt

5.1磁介质(magneticmedium),一.磁介质内分子的磁矩,介质分子的磁矩,原子核磁矩数值约为电子磁矩的千分之一，在研究介质磁性时，可以不予考虑。,二.磁介质的磁化(magnetization),(一)顺磁质,分子固有磁矩,分子热运动,磁矩乱取向,对外无磁性,不完全,顺磁质内磁场加强,顺磁质被磁铁所吸引,磁化电流及其磁场,铝,锰,氧等,(二)抗磁质,抗磁质内磁场减弱,抗磁质被磁铁所排斥,分子感应磁矩,铜,银,氢等,(三)磁化强度矢量(magnetizationintensityvector),每个分子的磁矩,对所有分子,磁矩排列的有序度,磁介质被磁化的程度,1.定义:,单位:,2.磁化强度与磁化电流的关系,与闭合回路L所套连的磁化电流为,磁介质内部磁化体电流的面密度为,设由于磁化而与套连的分子电流为,则,磁介质表面磁化面电流的线密度为,对各向同性均匀线性磁介质:,引入一个辅助矢量!,如何求磁介质内各点的总磁场?,比如：如何用环路定理求磁介质内的磁场?,思考：,(二)对各向同性均匀线性磁介质:,磁介质的磁性能方程,二.有磁介质存在时的磁场定理,(一)的环路定理:,(二)磁场的Gauss定理:,5.2有磁介质存在时的磁场,一.磁场强度(mageneticintensity),(一)定义:,三.磁场的边界条件,磁场高斯定律,环路定理,介质磁性能方程,1.边界两侧线条数相等;,2.在界面上线发生折射;,线条数相等?,本次作业：5.6,5.7,5.3铁磁质,二.铁磁质的磁化特性,(一)B-H非线性:线性非线性饱和,r非常数:()11,最大值1,(二),利用两介质交界面上的法向分量连续条件，B可由霍尔探头测得;,一.铁磁质研究的装置及方法：,(三)的值还与磁化历史有关,BH不是单值关系,反复磁化发热能量损耗(磁滞损耗或“铁损”),磁滞现象,随H变化且与磁化历史有关,(四)铁磁质不同于一般顺磁值主要在于：,存在剩磁现象,存在“居里点”温度Tc:TM;TTc失去铁磁性;(铁:Tc=767oC;镍:Tc=357oC),可用幅值递减的高频磁场去磁,三.铁磁质的磁化机制,为什么铁磁质有这么大的磁性?,(一)磁畴(magneticdomain)理论:,铁磁质特殊的微观结构,原子间“电子自旋相互作用”,线度:,原子数:10121015,(二)用磁畴理论解释铁磁质的磁化,一定区域电子的磁矩自发地取向一致,起始磁化:线性非线性饱和,用晶粒结构、磁畴体积和磁化方向解释,未磁化前,剩磁和矫顽力,消磁方法:震动,加热,交流电,磁滞损耗,四.铁磁质的分类及其应用,(一)软磁材料,(二)硬磁材料,(三)矩磁材料,特征:磁滞回线“瘦”；用途:交变电磁场中,纯铁,硅钢,坡莫合金(铁78%+镍22%)等,特征:磁滞回线“胖”；用途:制造永磁体,铁、钴、镍的合金等,特征:磁滞回线“矩形状”；用途:制造存储元件,硬磁材料中的特例.,例1一均匀密绕细螺绕环,n=103匝/米,I=2安,充满=510-4特米/安的磁介质.求:磁介质内的,【解】,沿切向;,此磁介质是铁磁质;,取环路L如图,在L上各点:,大小相等.,铁磁质作铁心可以大大加强磁场,的环路定理,应用,包围芯导体介质面上的总磁化电流,例2同轴电缆的芯是半径为R的导体圆柱，有电流强度I均匀流过芯截面，并沿导电外壁流回。设芯和外壁间是磁导率为的均匀磁介质，求（1）磁介质中的磁感应强度和磁化强度矢量；（2）紧贴芯导体的磁介质中的磁化电流。,【解】（1）应用,的环路定理,（2）紧靠芯导体表面的磁化强度矢量,例3简单磁路(magneticcircuit),令:,磁通势,磁阻,“磁导率”一词的由来,磁力线沿铁走,也