大学物理104省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖课件

作业题8答案1、2、3、方向垂直纸面向里。1/204、由安培环路定理2/20一.磁介质及其分类1.磁介质——任何实物都是磁介质电介质放入外场磁介质放入外场——相对磁导率

§10.7物质磁性2.磁介质分类顺磁质抗磁质减弱原场增强原场如锌、铜、水银、铅等如锰、铬、铂、氧等弱磁性物质顺磁质和抗磁质相对磁导率都非常靠近于1。铁磁质通常不是常数含有显著增强原磁场性质——强磁性物质3/20二.顺磁性和抗磁性微观解释分子电流：每个分子等效一个圆电流I原子中电子因为绕核运动和自旋而形成电子磁矩，一个分子内全部电子磁矩矢量和，称为分子磁矩。磁介质电子磁矩不完全抵消，整个分子有固有磁矩电子磁矩相互抵消，分子固有磁矩为零1.顺磁质无外场：取向无规则，不显示磁性。顺磁质分子含有一定磁矩有外场：磁矩转向，磁化。4/20电子轨道半径不变当外场方向与原子磁矩反方向时当外场方向与原子磁矩方向相同时2.抗磁质无外场：不显示磁性。结论：在外场作用下，电子产生附加转动，从而形成附加,附加磁矩总是与外场方向相反，即产生一个与外场反向附加磁场注：顺磁质也有抗磁效应，但较顺磁效应小得多。5/203.磁导率无限长螺线管内各点磁感应强度当管内均匀充满某种磁介质时，用试验方法测出管内磁感应强度为B，则——介质相对磁导率注：6/20磁介质存在时，磁感应线仍是一系列无头无尾闭合曲线，对于任意闭合曲面S三.有磁介质磁高斯定理四.有磁介质时安培环路定理1.束缚电流定义：磁化强度磁化强度越强，反应磁介质磁化程度越强顺磁质形成沿表面流动面电流——束缚电流7/20C++++++++++++ADBC取闭合回路ABCDA—传导电流—磁化电流或分布电流(Is只由处于体积中分子圆电流组成)设无限长螺线管内充满均匀磁介质，线圈中通有电流I时，电流I便在管内产生均匀磁场B0。2.磁介质中安培环路定理8/20—磁介质中安培环路定理—磁场强度磁介质中安培环路定理：

磁场强度沿任何闭合回路线积分，等于该回路所包围传导电流代数和。单位：Am-1++++++++++++ADBC9/20说明1、在国际单位制中，磁场强度单位为A/m。2、引入磁场强度后，安培环路定律右边只包含传导电流，便于计算。3、磁场强度仅仅是一个辅助量，真正有意义是磁感应强度。讨论：试验表明，在各向同性均匀磁介质中，B和H成正比。10/20例题1同轴电缆由两同心导体组成，内层是半径为R1导体圆柱，外层是半径分别为R2、R3导体圆筒。两导体内电流等量而反向，均匀分布在横截面上，导体相对磁导率为

r1，两导体间充满相对磁导率为

r2不导电均匀磁介质。试求在各区域中B分布。解：由安培环路定理，取半径为r环路，则：11/20例题

一无限长直螺线管，单位长度上匝数为n，螺线管内充满相对磁导率为

r均匀介质。导线内通电流I，求管内磁感应强度和磁介质表面束缚电流密度。解环路定理

Bcabd•lHP所以12/20铁磁介质一、磁畴电子自旋磁矩在一些小区域自发整齐排列，形成自发磁化小区域，称为磁畴。其中分子磁矩自发地磁化到达饱和状态。无——整个铁磁质总磁矩为零（未经磁化铁磁质）无外磁场自发饱和磁化区域13/20有外磁场磁化方向与有同向磁畴扩大磁化方向转向方向14/20二磁化曲线B—H和—H曲线是非线性关系Ｂ─H曲线也叫初始磁化曲线Ｂmax─饱和磁感强度OMNPO15/20(1)当铁磁质抵达饱和后，慢慢减小H值，B并不沿最初磁化曲线逐惭减小，即铁磁质磁化过程并不是可逆。磁滞回线从此曲线看，B改变总落后于H改变，这种现象叫磁滞。(2)各种铁磁质都有一临界温度，称居里点，在这温度以上铁磁质失去铁磁性变为顺磁质。三磁滞回线16/20退磁方法1.加交变衰减磁场使介质中磁场逐步衰减为0，应用在录音机中交流抹音磁头中。BHoctHo2.升高温度，到达居里温度以上。3.敲击法：经过振动提供使磁畴瓦解能量。4.加反向磁场：提供矫顽力。17/20五铁磁性材料1.金属性材料软磁材料：制作电磁铁，变压器。硬磁材料：制作永磁铁。，磁滞回线宽，压磁材料：2.非金属磁性材料—铁氧体含有强磁致伸缩性能。高磁导率、高电阻率、涡流损失小、用于高频技术。BH0软磁BH0硬磁BH0铁氧体18/20导体半导体绝缘体铁磁质顺磁