第13章　磁介质中的磁场

第十三章

磁介质中的磁场返回主目录13-1磁介质、顺磁质和抗磁质的磁化1．磁介质的磁化B0传导电流在真空中的磁场B介质中的合磁场=B0BB+´B介质磁化所产生的附加磁场´顺磁质B0B>抗磁质<B0B铁磁质>B0B>锰、铬、铂、氮

水银、铜、硫、氢、金、银铁、镍、钴、铁氧体第十三章磁介质中的磁场2．顺磁质的磁化

分子磁矩，在分子中运动电子对外磁效应的总和可以用一个等效的圆电流表示，称为分子电流，其磁矩称为分子磁矩。

顺磁质分子的固有磁矩即：不为零，

无外磁场作用时，由于分子的热运动，分子磁矩取向各不相同,整个介质不显磁性。当在外磁场作用时，各分子磁矩受到磁力矩的作用，固有磁矩将力图转动外场方向来，这样，其产生的附加磁场与外场方向相同，

第十三章磁介质中的磁场0pm=3．抗磁质的磁化

抗磁性是由于分子或原子内部的电子轨道运动在外场的作用下进动的结果，抗磁性存在于一切磁介质当中。

抗磁质分子的固有磁矩为零。无外磁场作用时，整个介质不显磁性。当在外磁场作用时，各分子产生一个与外磁场方向相反的附加磁矩，在一个物理小体积元内分子的附加磁矩的矢量和不为零，其产生的附加磁场与外场方向相反，

第十三章磁介质中的磁场4．磁化强度矢量=pMΣmVΔpΣmΔ+

定义：单位体积内分子磁矩的总和，即：分子固有磁矩矢量和pΣm分子附加磁矩矢量和pΣmΔ对于顺磁质pΣmΔpΣm<<pmΔ可忽略Σ对于抗磁质pΣm=0单位：安培·米-1，代号安·米-1（A·m-1）第十三章磁介质中的磁场13-2磁场强度介质中的安培环路定理1.磁化电流与磁化强度的关系...I..++++++l.传导电流B0sasa磁化面电流分子电流M第十三章磁介质中的磁场

介质磁化后，介质内分子电流产生磁场的总效果，等于介质表面流动的磁化电流产生磁场的效果；介质内分子电流的总的磁矩，相当于介质表面上的磁化电流的磁矩。

设介质表面单位长度上的磁化电流为i׳，i׳也叫磁化电流的线密度，总磁化电流为：I׳=i׳l，则磁化强度为：第十三章磁介质中的磁场sasa磁化面电流MA.Mdlò=.MdlòB.=MABl1adcb第十三章磁介质中的磁场2.磁场强度磁介质中的安培环路定理介质磁中有磁化面电流，安培环路定理为：由于则

引入磁场强度：第十三章磁介质中的磁场有磁介质时的安培环路定理ldl.=òHIΣ3.磁感应强度磁场强度与磁化强度之间的关系

在各向同性的均匀介质中磁化强度与磁场强度之间存在以下线性关系：M=Hmm磁化率顺磁质m>0抗磁质m<0第十三章磁介质中的磁场BμoM=H+μoHmμo=H+μoHm=+μo1()μr+1m=令：Bμo=Hμrμr相对磁导率

在各向同性的均匀介质中磁感应强度与磁场强度之间存在以下关系：第十三章磁介质中的磁场=NIN匝数:()[例题13.1]一环形螺线管，管内充满磁导率为μ，相对磁导率为μr的顺磁质。传导电流为I0，环的横截面半径远小于环的半径。求：环内、外的磁场强度和磁感应强度？H=r2NI得：πHldl.=r2Hπ=nIB=mHmrm0H=r第十三章磁介质中的磁场环内：H=r2NI0得：π=nI0B=mHmrm0nI0=环外：第十三章磁介质中的磁场13-3铁磁质1．铁磁质的磁化性能1)磁畴

在铁磁质内部，原子问相互作用是非常强烈的，内部形成一些小区域，叫做磁畴，在磁畴中，原子的磁矩排列的很整齐，因此它具有很强的磁性，称为自发磁化，当加上外场时，各磁畴中的磁矩沿外场取向，显示出很强的磁性，其形状如下图。无外磁场对外不显磁性有外磁场对外显强磁性第十三章磁介质中的磁场

由实验所测定的B与H之间的关系曲线称为磁化特性曲线。2)磁化曲线CDB..OBHA.EF.HCBs.BrHs.初始磁化曲线Br剩磁.HsBs.

饱和磁感应强度矫顽力HC磁滞回线2.铁磁质的特性和分类

根据上面的实验可以看出铁磁质具有三条重要的性质：

性质1：高µ值，即铁磁质的磁导率远大于真空中的磁导率µ0。

性质2：非线性，即铁磁质B与H之间不存在线性关系。

性质3：磁滞。分类第十三章磁介质中的磁场软磁材料BH

应用：硅钢片，作变压器、电机、电磁铁的铁芯。铁氧体（非金属）作高频线圈的磁芯材料。

特点：磁导率大，矫顽力小，容易磁化也容易退磁。磁滞回线包围面积小，磁滞损耗小。第十三章磁介质中的磁场

特点：剩余磁感应强度大，矫顽力大，不容易磁化，也不容易退磁。磁滞回线宽，磁滞损耗大