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大学物理电子教案大学物理电子教案 (磁场磁场3)第1页第第7章章 稳恒磁场稳恒磁场第第1节节 磁性与磁场磁性与磁场第第2节节 毕奥毕奥 萨伐尔定律萨伐尔定律 第第3节节 磁场高斯定理磁场高斯定理 第第4节节 磁场安培环路定理磁场安培环路定理 第第6节节 磁场与实物相互作用磁场与实物相互作用 第第7节节 磁介质磁介质第2页第第6节节 磁场与实物相互作用磁场与实物相互作用第第4节节 磁场安培环路定理磁场安培环路定理一、磁场对运动电荷作用一、磁场对运动电荷作用二、磁场对载流导线作用二、磁场对载流导线作用 安培定律安培定律第3页三、均匀磁场对平面闭合三、均匀磁场对平面闭合载流线圈作用载流线圈作用设矩形线圈处于均匀磁场设矩形线圈处于均匀磁场B中，中，向下向下向上向上由安培定律，可得各边受力：由安培定律，可得各边受力：向里向里向外向外F合合=0但但F1、F2不在一直线上不在一直线上则：线圈受力矩则：线圈受力矩adbI+.第4页则：线圈受力矩则：线圈受力矩可推广到任意形状平面线圈可推广到任意形状平面线圈!+.磁偶极矩磁偶极矩讨论讨论:1 不论线圈什么形状，均匀磁场对它作用只取不论线圈什么形状，均匀磁场对它作用只取 决于决于 ，相同线圈受相同线圈受 作用完全相同。作用完全相同。第5页非稳定平衡非稳定平衡稳定平衡稳定平衡磁力矩总是使线圈或磁偶极子转向外磁力矩总是使线圈或磁偶极子转向外磁场方向，与这类似，电偶极子在磁场方向，与这类似，电偶极子在 电场中受到力矩使其转向电场方向。电场中受到力矩使其转向电场方向。2 平面线圈在均匀磁场中几个情况平面线圈在均匀磁场中几个情况:第6页 一、一、顺磁性与抗磁性顺磁性与抗磁性 二、二、有介质时安培环路定理有介质时安培环路定理 三、三、铁磁质铁磁质 第第7节节 磁介质磁介质第7页第第7节节 磁介质磁介质重点：重点：物质磁性起源物质磁性起源,介质中安培环路定理。介质中安培环路定理。本章主要讨论磁介质对磁场影响：从微观结构出发本章主要讨论磁介质对磁场影响：从微观结构出发，分析磁介质磁性起源，简单介绍磁化规律。，分析磁介质磁性起源，简单介绍磁化规律。试验证实：同一电流在真空中试验证实：同一电流在真空中 B0 与磁介质中与磁介质中 B 不一样。不一样。毕毕萨萨拉拉定律有：定律有：真空真空介质介质r =0介质中磁导率。介质中磁导率。纯数，相对磁导率。纯数，相对磁导率。磁化率磁化率磁介质磁介质对电流对电流 磁场有影响。磁场有影响。第8页顺磁质：顺磁质：BB0抗磁质抗磁质：BB01.磁介质分类：磁介质分类：0Er0EE 0BB r1 r锰、铬、铝、氧、氮锰、铬、铝、氧、氮 金、银、铜、铋、锑、氢金、银、铜、铋、锑、氢铁、钴、镍等合金。铁、钴、镍等合金。30 顺、抗磁质是弱磁性材料，铁磁质是强磁性材料。顺、抗磁质是弱磁性材料，铁磁质是强磁性材料。20 顺：顺：，抗：抗：，超导：，超导：注意：注意：10 真空真空:B=B0 ，r=1 。第9页2.物质磁性起源物质磁性起源*分子电流分子电流 分子中各电子对外界产生磁效应总和可用一个分子中各电子对外界产生磁效应总和可用一个 圆电圆电流表示，称流表示，称“分子电流分子电流”。*分子分子 “固有磁矩固有磁矩”：*分子分子“附加磁矩附加磁矩”：w wZW W陀螺进动陀螺进动电子进动电子进动第10页 附加磁矩附加磁矩“”与外磁与外磁场场B0方向方向永远相反！永远相反！（1）顺磁性：）顺磁性：在有外场时，在有外场时，是顺磁质产生磁效应主要原因。是顺磁质产生磁效应主要原因。有外场时分子电流排列有外场时分子电流排列磁介质表面有分子电流磁介质表面有分子电流 I 注意：注意：外场越强，温度越低（热运动迟缓），磁化越厉害。外场越强，温度越低（热运动迟缓），磁化越厉害。分子固有磁矩分子固有磁矩第11页（2）抗磁性）抗磁性分子总固有磁矩分子总固有磁矩方向永远相反方向永远相反附加磁矩附加磁矩 是抗磁质产生磁效应唯一原因。是抗磁质产生磁效应唯一原因。方向也相反。方向也相反。所以所以0BB HC 使使磁芯呈磁芯呈+B态态则则脉冲产生脉冲产生H HC 使使磁芯呈磁芯呈B态态BH（2）硬磁材料）硬磁材料如如：钨钢，碳钢，铝镍钴合金：钨钢，碳钢，铝镍钴合金矫顽力矫顽力(HC)大大,剩磁剩磁Br大大磁滞回线面积大磁滞回线面积大,损耗大。损耗大。适合用于做永磁铁。适合用于做永磁铁。耳机中永久磁铁，永磁扬声器。耳机中永久磁铁，永磁扬声器。BH特点：特点：特点：特点：可做为二进制可做为二进制两个态两个态磁滞回线是矩形。磁滞回线是矩形。用于用于记忆元件记忆元件第21页 作业作业 7 T15T16第22页