第17章磁场中的磁介质ppt课件.ppt

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1、§17.1磁介质对磁场的影响§17.2原子的磁矩§17.3磁介质的磁化§17.4H的环路定理§17.5铁磁质第17章磁场中的磁介质(magneticmediuminmagneticfield)11.磁介质:能影响磁场的物质称磁介质。2.磁化:磁介质在磁场中呈现磁性的现象。§17.1磁介质对磁场的影响磁介质发生磁化，产生附加磁场B’NSBoB’BBo外场B’附加场B磁介质中的场实验发现：磁介质中的磁感应强度：注意：r只与磁介质的种类有关。3.磁介质分类:顺磁质抗磁质铁磁质弱磁质2磁介质由大量分子或原子组成分子内电子绕核旋转分

2、子电流ii磁矩m=iSen无外场Bo时，分子的磁矩排列杂乱无章，有外场Bo时，分子磁矩沿外场转向，分子磁矩的矢量和介质内分子磁矩的矢量和Bo§17.3磁介质的磁化§17.2原子的磁矩3从导体横截面看，导体内部分子电流两两反向，相互抵消。导体边缘分子电流同向。等效分子电流可等效成磁介质表面的磁化电流Is，Is产生附加磁场B’。IsBo⊙BoB’Is→B’影响磁场→磁化电流Is可产生附加磁场B’，但无热效应，因为无宏观电荷的移动，磁化电流束缚在介质表面上，不可引出，因此，磁化电流也称为束缚电流。4一、问题的提出在真空中的安培环路

3、定理中：将其应用在磁介质中时，I为所有电流的代数和；如果求B需用磁化电流Is，不方便求。§17-4.磁介质中安培环路定理二、磁介质中的安培环路定理磁场强度沿闭合路径的线积分，等于环路所包围的传导(自由）电流的代数和。定义----磁场强度5①.H是为消除磁化电流的影响而引入的，它是一个辅助物理量。几点说明②.若磁场强度的单位安培/米，A/m不一定环路上各点的H为0，因为H是环路内、外电流共同产生的。③.若不一定环路内无电流。χm-----磁化率④6三、应用介质中安培环路定理解题方法1.场对称性分析；2.选取环路；3.求环路内

4、传导电流的代数和Ic；4.由求H；由求B；7解：由螺线管的磁场分布可知，管内的场各处均匀一致，管外的场为0；IBRHr作abcda矩形回路，回路内的传导电流代数和为：在环路上应用介质中的环路定理：abcd例题:一无限长直螺线管，单位长度上的匝数为n，螺线管内充满相对磁导率为r的均匀磁介质。导线圈内通电流I，求管内磁感应强度。8IBRHrabcd有9一、磁介质的磁化曲线不同磁介质的磁化曲线不同抗磁介质铁磁介质顺磁介质Bo§17-5铁磁质顺磁介质与抗磁介质的B与H具有线性关系，磁化曲线为直线，铁磁质B与H无线性关系，磁化曲线

5、为曲线。二、铁磁质的特性非线性:B和H不是线性关系。磁导率μ不是一个常量，2.高μ值:有很大的磁导率。放入线圈中时可以使磁场增强μrH10三、铁磁介质的磁化机制磁畴铁磁质内存在许多自发磁化的小区域，称为磁畴。磁畴的大小、形状不一，磁畴的体积约为10-12m3。在无外磁场时，各磁畴排列杂乱无章，铁磁质不显磁性；在外磁场中，各磁畴沿外场转向，介质内部的磁场迅速增加，在铁磁质充磁过程中伴随着发声、发热。Bo11随着外磁场增加，能够提供转向的磁畴越来越少，铁磁质中的磁场增加的速度变慢，最后外磁场再增加，介质内的磁场也不会增加，铁磁质

6、达到磁饱和状态。磁饱和状态HBoabcd起始磁化曲线12四、磁滞回线观察当外磁场变化一个周期时，铁磁质内部的磁场变化曲线；起始磁化曲线为OCBHOC当外磁场减小时，介质中的磁场并不沿起始磁化曲线返回，而是滞后于外磁场变化——磁滞现象。当外磁场为0时，介质中的磁场并不为0，有一剩磁Br;矫顽力——加反向磁场Hc，使介质内部的磁场为0，继续增加反向磁场，介质达到反向磁饱和状态；改变外磁场为正向磁场，不断增加外场，介质又达到正向磁饱和状态。磁化曲线形成一条磁滞回线。Br-HcHc13五、铁磁材料分类1.软磁材料磁滞回线细长，剩磁很

7、小。如：软铁、坡莫合金、铁镍合金等。由于软磁材料磁滞损耗小，适合用在交变磁场中，如变压器铁芯、继电器、电动机转子、定子都是用软件磁性材料制成。2.硬磁性材料磁滞回线较粗，剩磁很大，这种材料充磁后不易退磁，适合做永久磁铁。如碳钢、铝镍钴合金和铝钢等。可用在磁电式电表、永磁扬声器、耳机以及雷达中的磁控管等。143.非金属氧化物----铁氧体磁滞回线呈矩形，又称矩磁材料，剩磁接近于磁饱合磁感应强度，具有高磁导率、高电阻率。它是由Fe2O3和其他二价的金属氧化物等粉末混合烧结而成。应用：作计算机中的记忆元件磁化时极性的反转构成了“0

8、”与“1”15六、退磁方法1.加热法当铁磁质的温度升高到某一温度时，磁性消失，由铁磁质变为顺磁质，该温度为居里温度tc。当温度低于tc时，又由顺磁质转变为铁磁质。铁的居里温度tc=770°C；30%的坡莫合金居里温度tc=70°C利用铁磁质具有居里温度的特点，可将其制作温控元件，如电饭锅自