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文档简介

1、1磁介质2什么是磁介质?能够影响磁场分布的物质。II长直密绕螺线管发现磁介质中的磁场:现在将一个长螺线管通电流 I,内部造成一个均匀磁场,再将磁介质充满磁场(保持电流不变)。3 磁介质实验装置(如图所示)实验结果(线圈L1通有电流I ):环中无磁介质时磁场为 。环中有磁介质时磁场为 。相对磁导率:(反映磁介质对磁场的影响程度) 磁化率: 0BvBv0BBr=m1-=rmmc4实验发现:充各种磁介质,磁介质内的磁场 有的比真空时弱, 有的比真空时强。该磁介质的相对磁导率(1)抗磁质略1 (铝,锰,氧等)(3)铁磁质1 (铁,钴,镍等)式中磁介质的磁导率。5一 磁介质 磁化强度介质磁化后的附加磁感

2、强度真空中的磁感强度 磁介质中的总磁感强度1 磁介质铁磁质(铁、钴、镍等)顺磁质 抗磁质(铝、氧、锰等)(铜、铋、氢等)弱磁质6由于电子带电,电子绕原子核作轨道运动,就相当于一个闭合载流线圈一样。*原子的磁矩其磁矩为 m = IS I电流强度 S载流线圈面积所以有 电子轨道运动的角动量ISmr7*原子核的磁矩同理,质子也有轨道磁矩。中子不带电,无轨道磁矩。但是质子和中子都有自旋磁矩(略)。总之,原子核有个总磁矩。电子轨道磁矩电子还有自旋运动,自旋磁矩和自旋角动量 S 的关系:它比电子轨道磁矩约小一千多倍。8分子磁矩和分子电流一个分子的磁矩是其中所有电子的轨道磁矩和自旋磁矩以及原子核的磁矩的矢量

3、和。i分9磁介质的磁化 磁化电流微观模型:分子电流和分子磁矩 每个分子等效一个圆电流顺磁质抗磁质磁畴轨道角动量对应的磁矩自旋角动量对应的磁矩铁磁质(分别均为零)小范围内同向排列(无外场时)10分子圆电流和磁矩 无外磁场顺 磁 质 的 磁 化有外磁场顺磁质内磁场2 顺磁质和抗磁质的磁化11无外磁场时抗磁质分子磁矩为零 抗磁质内磁场 同向时 反向时抗磁质的磁化12磁化的微观解释1)顺磁性:取向磁化方向 方向2)抗磁性:感应磁化 因电磁感应使分子中电子运动发生改变,其方向与磁感强度相反。*对附加磁矩的产生和方向可采用如下的经典 模型解释:电子原有的轨道运动在磁力矩 作用 下旋进(见下页)。相应有等效的感应电流的附加磁矩 ,因磁力矩所致13*抗磁性的经典解释:因为轨道角速度很大 所以轨道角动量绕磁场旋进产生附加磁矩其方向与磁感强度相反削弱磁场,抗磁。电子轨道磁矩受磁力矩 作用旋进角速度方向向上。14磁化:在外磁场作用下磁介质出现磁性或磁性 发生变化的现象称为磁化顺磁质在磁场中,它的分子固有磁矩沿外磁场排列起来。以顺磁质为例:顺磁质对均匀的磁介质:内部各点处的小分子电流相互抵消,表面上的小分子电流方向相同没有抵消,相当在表面上有一层表面电流流过。(磁化电流)(或束缚电流), 记作 I。15 对顺磁质和铁磁质,磁化电流产生的磁场

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