14-2磁化强度-磁介质中环路定理-磁场强度铁磁.

1、NO.14-2 (V) 磁场中的磁介质 Disk Drive 3 600 10 000 arcoat lud Hard Disk Drive (HDD) 内容提要 _、磁介质及其分类 二. 磁介质的磁化机理 三. 磁介质中高斯定理及 安培环路定理 四. 铁磁质的特征及其应用处于磁场中能与磁场发生相互作用的物质。 物质均有磁性，有强弱之分。 物质的基本磁性分类 帰删11.实验公式：B = /rB0 顺磁质（铝、氧、猛等）“的弱磁质 抗磁质（铜、轨、氢等）“.vl,3vB（）J 铁磁质（铁.钻.镰等）“,1,鸟 忆强磁质 2磁场叠加原理: 磁介质种类 相对磁导率（/r ） 抗磁质 （“V1） Bi

2、 (293K) Cu (293K) H2 (气体) 116.6X10 - 5 1-1.0X10-5 13.98X10-5 顺磁质 （耳1） O2 (液体 90K) 1+769.9X10-5 Al (293K) 1+1.65X10-5 Pt (293K) 1+26X10-5 铁磁质 纯铁 9X103 （最大值） 职1) 硅钢 7X102 （最大值） 二磁介质的磁化 1 安培“分子电流”假说: （说明磁铁和电流在本质上的一致性） 组成磁铁的最小单元（磁分子）是环形电流； 若这些分子环流定向地排列起来，在宏观上就会 显示出N. S极。 几 近代原子理论认为：原子由带正电的原子核和绕核 旋转的负电子组

3、成。电子不仅绕核旋转，还有自旋。 分子磁矩（轨道磁矩.自旋磁矩）= 分子环流 二-磁介质的磁化 2.顺磁质的磁化原理 无外磁场时，帀jHO 有外磁场时，分子磁矩 丫历i=O,对外不显磁性。转向外磁场的方向。 二-磁介质的磁化 3抗磁质的磁化原理 无外磁场时，分子磁矩为零（凤=0）,无磁性。 磁场中电子轨道运动而产生的曲加磁矩方向总与 乙卡27卩转向磁化 m = - co 2 一 / _ Am = - Ad) 2二磁介质的磁化 4.结论： 顺磁质和抗磁质磁化的微观过程不同，前者为 转向磁化，磁场变强；后者为感应磁化,磁场减弱; 顺磁质和抗磁质磁化的结果相同，都在介质表面 0磁化强度：描述磁介质磁

4、化的方向和程度的 物理量； 单位：安/米 AV （ A irT】） 三、有磁介质时的磁场定理 1.有磁介质时的高斯定理 磁力线无头无尾。 穿过任何一个闭合曲面的 磁通量为零。胪於产生“磁化电流” /s - 束缚电流 三、有磁介质时的磁场定理 2 磁介质中安培环路定理 Qo Q QQ?0U 耳二喜干 磁介质中的安培环路定理：二工/ 其中H = -M “0 磁场强度沿任何闭合回路的线积分，等于 该回路所包围的传导电流的代数和。 (1)(Hd/=Y/表明，稳恒磁场中万的环流只和穿过 环路的传导电流有关。但环路上各点的磁场强度H 由载流系统中的全部传导电流和磁化电流共同决定。 (2)_ B _ |2

5、_ _ _ _ _ 二 _ _ H =-M 千片= “)(1 + K)司下冲片=“。“月=血 在各向同性磁介质中 1 =1 + K | M =KH (3)当满足下列条件时。均匀各向同性磁介质； O磁场及磁介质对称分布； 可釆用 磁介质中的安培环路定理，先求方，再求片。例1无限长圆柱形铜线，外面包一层相对磁导率 为的圆筒形磁介质，导线半径为尺,磁介质的 外半径为铜线内通有均匀分布的电流/。铜的 相对磁导率奇取冷试求：无限坟圆柱形铜线和介质 内外的磁场强度万和磁感强度鸟 讨论： (1 )无限长载流导线外充满磁介质时 27TT 2 岔 (2)长直螺线管内充满磁介质 H = nl B = = “屛0

6、r R、r R H = 27TT B = B = B = 四、铁磁质 Ferromagnetic Materials H = NI ，铁环截 /面半径 B qR 电申 铁磁质的磁化特性曲线 实验 o有很大的磁导率“,放入线圈中时可以使磁场 增强102 104倍； O 磁导率“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是非线性关系； 有剩磁.磁饱和及磁滞现象； 。温度超过居里点时，磁畴瓦解，铁磁质转变为 顺磁质。 3铁磁质的理论解释 (1)磁畴 由于相邻原子中的电子间很强的相 互作用而形成的自发磁化小区域。 2.铁显示结构示意 3铁磁质的理论解释 (

7、2)铁磁质的磁化 单晶体铁磁质磁化过程 / / 3铁磁质的理论解释 (2)铁磁质的磁化 单晶体铁磁质磁化过程 / / 3铁磁质的理论解释 (2)铁磁质的磁化 单晶体铁磁质磁化过程 3铁磁质的理论解释 (2)铁磁质的磁化 单晶体铁磁质磁化过程 3铁磁质的理论解释 (2)铁磁质的磁化 单晶体铁磁质磁化过程 3铁磁质的理论解释 (2)铁磁质的磁化 单晶体铁磁质磁化过程 4.铁磁质的应用 特点：磁导率大，矫顽力小，磁滞回线窄，容易 磁化也容易退磁。 应用：作变压器、电机、电磁铁的铁芯。 铁氧体（非B / 7 B / 7 fo H 丿R 软磁材料 硬磁材料 B 厂 7 k 丿H 矩磁铁氧体材料 金属）作高频线圈的磁芯材料。 也 不 容 易 退 磁 。 磁 滞 回 线 宽 ， 磁 滞 损 耗 大 。 应用：作永久磁铁，用