第十二章 磁介质中的磁场

RIRIRIRI磁介质锰、铬、氮气----银、铜、氢….铁、钴、镍及其合金充有磁介质，有三种情况1）2）3）此种磁介质称为顺磁质此种磁介质称为抗磁质此种磁介质称为铁磁质二.磁介质及其分类1.磁介质——放入磁场中的任何实物都是磁介质磁介质放入外场——相对磁导率

反映磁介质对原场的影响程度

2.磁介质的分类顺磁质：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的相对磁导率都非常接近于1铁磁质：通常不是常数RI介质磁导率的定义无介质时：又因为：称之为：磁导率抗磁性物质：顺磁性物质：根据物质的电结构学说：

顺磁质和抗磁质磁化的分子理论分子电流相当于一环流，它要产生一个分子磁矩用表示2.顺磁质:没有磁效应。

分子磁矩转向外磁场方向，附加磁场使加强。量子理论可以证明，在外磁场作用下，原子或分子中各个电子因旋进而产生附加磁矩，用表示，无论是抗磁物质还是顺磁物质，总是与反向。

电子的旋进总是与成右手螺旋旋关系，电子的旋进也相当于一园电流，电子带负电，因此这电流的磁矩与反向。

无论是顺还是抗磁质，都有旋进，只是顺磁质的磁化以分子磁矩的转向为主。3.抗磁质:§12-2磁介质中的磁场磁场强度有磁介质时安培环路定理1.在真空当中磁场的两条基本定律:其一：高斯定律其二：安培环路定律一:有磁介质的磁高斯定理磁介质存在时，磁感应线仍是一系列无头无尾的闭合曲线(含磁介质的磁高斯定理)对于任意闭合曲面S二：有磁介质时的安培回路定律由于在介质中还存在分子电流(极化电流)参与其中，那么安培回路定律：BBnIBBrmm==0所以：极化面电流的大小对所选回路应用安培环路定理应用++++++++++++ADBC有介质时的安环定理所以有：我们令：++++++++++++ADBC称为磁场强度所以有：介质中的安培环路定理：

磁场中，磁场强度矢量沿任一闭合路径L的线积分（的环流）等于穿出此闭合路径传导电流的代数和。（I与右手螺旋取正值）注意:

是传导电流。

是一个辅助性的物理量；与真空中的安培定理一样，如磁场具有对称性，可用磁介质中的安培定理求磁场的布：先求，再求；I

例题

有两个半径分别为和的“无限长”同轴圆筒形导体，在它们之间充以相对磁导率为的磁介质.当两圆筒通有相反方向的电流时，试求（1）磁介质中任意点P

的磁感应强度的大小;（2）圆柱体外面一点

Q

的磁感强度.解：对称性分析I当：所以：II当Rd>同理可求铁磁质的磁化规律装置：环形螺绕环;铁磁质Fe,Co,Ni及稀钍族元素的化合物，能被强烈地磁化实验：测量B,如用感应电动势测量或用小线圈在缝口处测量；由得出曲线铁磁质的不一定是个常数，它是的函数

12-3铁磁质原理:传导电流I;

用安培定理得H结果一：剩磁矫顽力磁滞回线

剩磁矫顽力

当外磁场由逐渐减小时，磁感强度B并不沿起始曲线a0减小，而是沿ab比较缓慢的减小，这种B的变化落后于H的变化的现象，叫做磁滞现象，简称磁滞.1：铁磁体与铁电体类似；在交变场的作用下，它的形状会随之变化，称为磁致伸缩它可用做换能器，在超声及检测技术中大有作为。铁:1040K钴:1390K镍:630K2：每种磁介质T>Tc时，高磁导率、磁滞、磁致伸缩等一系列特殊状态全部消失，而变为顺磁性。这温度叫临界温度，或称铁磁质的居里点。不同铁磁质具有不同的转变温度

作变压器的软磁材料纯铁、硅钢、莫合金(Fe，Ni)、铁氧体等。r大，易磁化、易退磁（起始磁化率大）。饱和磁感应强度大，矫顽力(Hc)小，磁滞回线的面积窄而长，损耗小（HdB面积小）。用于继电器、电机及各种高频电磁元件的磁芯、磁棒。二、铁磁质的分类和应用作永久磁铁的硬磁材料钨钢，碳钢，铝镍钴合金作存储元件的矩磁材料

Hc不大，磁滞回线是矩形。用于记忆元件，当+脉冲产生H>HC使磁芯呈+B态，则–脉冲产生H<–HC使磁芯呈–B态，可做为二进制的两个态。矫顽力(Hc)大（>102A/m)，剩磁Br大磁滞回线的面积大，损耗大。用于磁电式电表中的永磁铁。耳机中的永久磁铁，永磁扬声器。锰镁铁氧体，锂锰铁氧体HBO铁磁质;顺磁质;抗磁质;

拭判断下图中的三条线分别表示哪一种磁介质？1：磁畴：

对永久磁铁的认识比其它磁现象的认识更早，但对其起因却长期以来感到困惑不解；近代科学实践证明：铁磁质的磁性主要来自电子的自旋。

铁磁质内部原子间的相互作用非常强烈,量子理论证明，在这种作用下,铁磁质的内部形成了一些自发磁化的小区域