8-7磁场中的磁介质

1、§8-7磁场中的磁介质一、磁介质分类磁介质一能与磁场产生相互作用的物质磁化磁介质在磁场作用下所发生的变化ITUT,B0BirBo:真空中的磁感应强度uh,B':介质磁化后附加磁感应强度10-5弱磁质1抗磁质汞，铜1顺磁质氧，铝1铁磁质一一铁，钻，镣及其合金一103强磁质0超导体r称磁介质的相对磁导率ITm只与磁介质的种类有关。、分子电流与分子磁矩电子绕核的轨道运动电子本身自旋等效丁圆电流Lk1If子的帛丽星黄希咕主伊转向)一分子电流HUM分子urrLrmvL=mrvirmur分子磁矩受到的力矩MirhmB分子磁矩m分子itrmISenITm分子磁矩在外磁场中受到磁力矩作用，使

2、它向磁场方向偏转物质的抗磁性:irMitUmBnr角动量定理Mdtlt,一一m绕磁场进动广生一附加磁矩m与原磁场Bo方向相反。三、磁介质的顺磁性与抗磁性u顺磁质分子的固有磁矩不为零m0无外磁场时，由丁分子热运动，分子磁矩取向各不相同，整个介质不显磁性。ltm0nrltur有外磁场时，分子磁矩要受到磁力矩MmB的作用，使分子磁矩转向外磁场ur的方向。m0分子磁矩产生的附加磁场方向和外磁场方向一致，顺磁质磁化结果，使介质内部磁场增强。BB0ir,ir.一，一.一、一一.指出一点：附加磁矩m与m相比要小得多，忽略不计。因此磁介质中的磁场是加强了。BB0（顺磁质）ur抗磁质分子的固有磁矩为零m0ur在

3、外磁场作用下产生附加磁矩m总与外磁场方向反向ir任一体积兀中m0电子的附加磁矩总是起消弱外磁场的作用BB0抗磁性是一切磁介质共同具有的特性。1. 介质磁化的过程如下：顺磁质抗磁质m0ltm0irir在外场中mmur在外场中m0iturm取向与B0一致irirm取向与B0反向inirur'irBB0BB0irurur'irBB0BB0、磁场强度与磁化电流1.定义ur磁化强度M:在被磁化的磁介质中，单位体积内分子磁矩的质量和。uurir舛m分子m分子iMAm1Vurm分子：分子的固有磁矩的欠重和urm分子：附加磁矩的欠重和讨论：在磁介质被磁化后（1）若介质中各点Mi相同，均匀磁化。

4、反之，非均匀磁化。virvur（2）顺磁质中：M/B附加磁场与原磁场同向（与有极分子类似）抗磁质中，M/-B附加磁场与原磁场反向（与无极分子类似）磁化电流Is：分子电流的宏观表现以无限长”载流直螺线管内充满均匀（顺）磁介质为例Is磁化面电流，安培表面电流S沿轴线单位长度上磁化电流（磁化面电流密度）总磁矩：murmSJSuruurrMenur取如图所示的积分环路泌出MadsadIsXab«da；.磁化强度对闭合回路L的线积分，等丁穿过以L为边界的任意曲面的总磁化sadIsslSIS磁化强度M在量值上等丁磁化面电流密度。2. 般情况：M磁化强度与磁化电流的关系:电流。、有磁介质时的安培环

5、路定理1.磁介质中的高斯定理urBudS0urBLTB0IT，BuiruiuT'ITLTITuiTLT，uBodS0OsBdS0乙BdSs(B0B)dS0Os通过磁场中任一闭合曲面的总磁通量为零。2Bdl0(IIs)itr?Bdl=0(ur1?lMirBUTr2(0M)dlI定义磁场强度uuHITBurM0rdl)2.磁介质中的安培环路定理urr单位:uirr.?MdlIs安培/米（A/m）uur2Hdl磁场强度欠量沿任一闭合路径的线积分（即环流）等丁包围在环路内各传导电流的代数和，而与磁化电流无关。说明:H是一辅助物理量，描述磁场的基本物理量仍然是iruu一（B、H张冠李戴）uruu

6、uurHM是一普遍关系式，可写成:3. 0uuuuur°H°M各向同性的磁介质uuMmurHm-一介质的磁化率iuHurBuurMur旦urmHurutB0(1m)H00令：r1m相对磁导率0r介质的磁导率uuuuurB0rHH磁介质中的安培环路定理电介质中的高斯定理urr?BdloIdsurn10SEdS_(qq)0Surruurr?Bdl0I0lMdluru11urin乙EdSqsPdS0S0urBuirr?l(M)dlI,0uririr泌°eP)dS$quruubuurHM0uriturD°EPuur?HdlIurur&DdSVdVuruuuurB、H、M之间的关系ltururE、D、P之间的关系uuruuMmHuritPe°EuruubuurHM0uriturD0EPuruuB0(1m)HururD(1e)0Er1mr1euruuinB0rHHurururDr0EEr称为相对磁导率0r磁导率r称为相对电容率或相对介电常量r0介电常量例题8-11例题8-1