普通物理PPT课件7.5

1、7.5 介质中的磁场介质中的磁场7.5.1 介质对磁场的影响介质对磁场的影响7.5.2 磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理7.5.3 铁磁质铁磁质 在磁场中与磁场发生相互作用的物质都称在磁场中与磁场发生相互作用的物质都称为为磁介质磁介质 7.5.1 介质对磁场的影响介质对磁场的影响bbb 0磁介质中的磁场：磁介质中的磁场： 称为磁介质的相对磁导率称为磁介质的相对磁导率 r 0bbr 各向同性均匀磁介质中的磁感应强度为各向同性均匀磁介质中的磁感应强度为 顺磁质顺磁质:1 r 抗磁质抗磁质:1 r 真空中真空中:1 r 1 r 铁磁质铁磁质:顺磁质的磁化顺磁质的磁化 特例：长直螺线管中的

2、均匀磁介质，在没特例：长直螺线管中的均匀磁介质，在没有外磁场作用时，各分子环流的取向杂乱无章，有外磁场作用时，各分子环流的取向杂乱无章，它们的磁矩相互抵消，宏观上不显示磁性它们的磁矩相互抵消，宏观上不显示磁性 当线圈通有电流时，电流的磁场对分子磁当线圈通有电流时，电流的磁场对分子磁矩发生取向作用，各分子环流的磁矩在一定程矩发生取向作用，各分子环流的磁矩在一定程度上沿外磁场的方向排列起来，从宏观上来看，度上沿外磁场的方向排列起来，从宏观上来看，在磁介质表面相当于有一层电流流过，这种因在磁介质表面相当于有一层电流流过，这种因磁化而出现的宏观电流叫做磁化电流磁化而出现的宏观电流叫做磁化电流( (也称

3、束也称束缚电流缚电流) )，磁介质磁化后产生的附加磁场，就，磁介质磁化后产生的附加磁场，就是磁化电流产生的磁场是磁化电流产生的磁场 7.5.2 磁介质中的安培环路定理磁介质中的安培环路定理 niiniiliil db110 根据安培环路定理根据安培环路定理 0babcdb 证明：特例证明：特例无限长载流直螺线管中充无限长载流直螺线管中充满均匀的各向同性顺磁质满均匀的各向同性顺磁质nib00 inb 0 bbb 00bbr 00bbbr niinnir000 )(0iinl dbl r0nil dbl nil dhl nil dbrl 0 bh 磁场强度磁场强度 的单位为的单位为 mah nii

4、lil dh1 磁介质中的安培环路定理：磁场强度沿任磁介质中的安培环路定理：磁场强度沿任何闭合回路的线积分，等于该回路所包围的传何闭合回路的线积分，等于该回路所包围的传导电流的代数和导电流的代数和 7.5.3 铁磁质铁磁质 铁磁质是以铁为代表的一类磁性很强的物铁磁质是以铁为代表的一类磁性很强的物质，它们具有许多特殊的性质铁磁质内存在质，它们具有许多特殊的性质铁磁质内存在着无数自发磁化的小区域，叫做着无数自发磁化的小区域，叫做磁畴磁畴，它的大，它的大小约为小约为 8121010 3m（a）（b）0b（c）0b（d）0b （a）在未磁化的铁磁质中，由于热运动，在未磁化的铁磁质中，由于热运动，各磁畴

5、的磁化方向不同，因而在宏观上对外界各磁畴的磁化方向不同，因而在宏观上对外界并不显示出磁性并不显示出磁性 （b bd d）当铁磁质受到外磁场作用并逐渐增当铁磁质受到外磁场作用并逐渐增大时，其磁矩方向和外加磁场方向相近的磁畴大时，其磁矩方向和外加磁场方向相近的磁畴逐渐扩大，而方向相反的磁畴逐渐缩小最后逐渐扩大，而方向相反的磁畴逐渐缩小最后当当外加磁场大到一定程度后，所有磁畴的磁矩方外加磁场大到一定程度后，所有磁畴的磁矩方向都指向同一个方向，这时铁磁质就达到了磁向都指向同一个方向，这时铁磁质就达到了磁饱和状态饱和状态 铁磁质的主要特性铁磁质的主要特性： （1 1）它具有很大的磁导率）它具有很大的磁导

6、率 在外磁场在外磁场作用下，能产生很大的与外磁场同向的附加磁作用下，能产生很大的与外磁场同向的附加磁感应强度，并且磁导率感应强度，并且磁导率 不是常数，而是随着不是常数，而是随着铁磁质中的磁场强度的不同而变化铁磁质中的磁场强度的不同而变化 （2 2）存在磁滞现象铁磁质的磁化过程落）存在磁滞现象铁磁质的磁化过程落后于外加磁场的变化，当外加磁场停止作用后，后于外加磁场的变化，当外加磁场停止作用后，铁磁质仍保留部分磁性，称为剩磁现象铁磁质仍保留部分磁性，称为剩磁现象 （3 3）任何铁磁质都有一个临界温度，称为）任何铁磁质都有一个临界温度，称为居里温度或居里点当温度超过居里点时，铁居里温度或居里点当温度超过居里点时，铁磁质的铁磁性立即消失而变为普通的顺磁质磁质的铁磁性立即消失而变为普通的顺磁质 例例 有两个半径分别为有两个半径分别为 和和 的无限长同轴圆的无限长同轴圆柱面，两圆柱面间充以相对磁导率为柱面，两圆柱面间充以相对磁导率为 的磁介的磁介质当两圆柱面通过相反方向的电流时，试求质当两圆柱面通过相反方向的电流时，试求（1 1）磁介质中任意点）磁介质中任意点 的磁感强度的大小；的磁感强度的大小；（2 2）大圆柱体外面任一点）大圆柱体外面任一点 的磁感应强