《磁介质动生电动势》PPT课件

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1、磁场中的磁介质7-8-1物质的磁性磁介质对磁场的影响真空中有介质时一.磁介质的分类7-8磁介质介质的相对磁导率顺磁质抗磁质铁磁质类比电介质中的电场传导电流产生与介质有关的电流产生>>在介质均匀充满磁场的情况下氧气、空气、铝铜、汞、铅铁、钴、镍7-8-2磁介质的磁化机理磁化电流轨道角动量对应的磁矩自旋角动量对应的磁矩1.分子电流分子磁矩磁偶极矩每个分子等效一个圆电流讨论加外磁场（1）、（2）、称为分子的抗磁效应顺磁质无外场时加外场时分子磁矩要受到一个力矩M的作用，使分子磁矩转向外磁场的方向。MpmB=+MB0pm但显顺磁质磁畴铁磁质抗磁质无外场时加外场时显抗磁质7－8－3磁

2、介质的磁化磁化强度单位体积内分子磁矩矢量和无外场时加外场时考虑顺磁质B01.磁化强度siB0sj磁化面电流lS圆柱体横截面积S磁化面电流密度（单位长度上的电流）下面讨论磁化强度的路径积分磁介质外部7-8-4磁场强度HH的环路定理各向同性一.有介质时的环路定理例在螺绕环上密绕线圈共400匝，环的平均周长是40cm，当导线内通有电流20A时，利用冲击电流计测得环内磁感应强度是1.0T，计算(1)磁场强度;(2)磁化强度;(3)磁化率;(4)磁化面电流和相对磁导率。解：=HNIl(1)400×200.4==2.0×104(A/m)=BHm0M4p×10-7=1.02.0×104

3、=7.76×105(A/m)=7.76×1052.0×10438.8==jslIs=Ml=3.1×105(A)7.76×105×0.4=Is=isN3.1×105400==775(A)=39.8+=mr1cm(2)(3)(4)=HMcm例：如图，半径为，磁导率为的无限长圆柱体通有电流I，半径为的无限长柱壳通有反向电流I，在它们之间充满磁导率为的介质，求，的分布磁介质不充满磁场的情形，如顺磁质。磁介质内BAB0二.有介质时的磁场高斯定理铁磁质是一种强磁质，磁化后的附加磁感应强度远大于外磁场的磁感应强度，因此用途广泛。铁、钴、镍以及许多合金都属于铁磁质。7-8-5铁磁质3.有

4、剩磁，即撤去H，B=Br0,有磁饱和及磁滞现象。4.存在居里点，即一个临界温度，在此温度发生突变。在居里点以上，铁磁质转变为顺磁质。1.磁导率μ不是一个常量，它的值不仅决定于原线圈中的电流，还决定于铁磁质样品磁化的历史。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100--10000倍。铁磁质的特性：铁磁质铁、钴、镍、镝等物质5.永久磁铁吸引铁磁质。NSNS磁滞回线：csrHB.......cHrBB..BHabcdefgosB矫顽力剩余磁感应强度饱和磁感应强度cH磁滞现象：H滞后于B的变化BrsB磁性材料：软磁材料特点：磁导率大，矫顽力小，磁滞回

5、线窄。应用：硅钢片，作变压器的铁芯。铁氧体（非金属）作高频线圈的磁芯材料。矩磁材料：作计算机中的记忆元件。硬磁材料特点：剩余磁感应强度大，矫顽力大，磁滞回线宽。应用：作永久磁铁，永磁喇叭测量磁滞回线的实验装置05101520磁强计A测量H测量B的探头（霍尔元件）电阻换向开关电流表螺绕环铁环狭缝05101520磁强计ANR=2πHI从磁强计中可以测得B根据电流的测量再由式可得到H磁滞回线csrHB.......cHrBB..BHabcdefgosB磁畴铁磁质磁化机理无外场时有外场时铁磁质内部相邻原子的磁矩会在一个微小的区域内形成方向一致、排列非常整齐的“自发磁化区”，称为磁

6、畴。每个磁畴所含分子数：磁畴大小：铁磁质在外磁场中的磁化过程主要为畴壁的移动和磁畴内磁矩的转向。自发磁化方向逐渐转向外磁场方向（磁畴转向），直到所有磁畴都沿外磁场方向整齐排列时，铁磁质就达到磁饱和状态。铁的居里点：T=1040K镍的居里点：T=631K第8章变化的电磁场电磁感应现象ωB××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××8-1电磁感应定律8-1-1法拉第电磁感应定律即Φ变化在闭合回路上产生电流的条件：之一变化只要结论：形成电流本质是电动势形成的电流称为感应电流8-1-2规律1.楞次定律-感应电流的方向闭合回路中感应电流的方

7、向，总是使它所激发的磁场来阻止引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象上的具体体现。2.法拉第电磁感应定律-感应电动势的大小为以闭合回路为周界任意面积的通量法拉第电磁感应定律SI单位下取考虑楞次定律则为闭合回路的电动势注意上式应用要配以某些约定的或考虑楞次定律的约定首先任定回路的绕行方向当磁力线方向与绕行方向成右螺时规定磁通量为正规定电动势方向与绕行方向一致时为正根据这一符号系统可以由楞次定律确定电动势ε的方向。dS右旋符号系统：绕行方向L和法线方向n构成一个右旋符号系统。的方向：和L构成右旋dS作