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大学物理104.pptx

1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,作 业 题8 答 案,1、,2、,3、,方向垂直纸面向里。,1/20,4、由安培环路定理,2/20,一.磁介质及其分类,1.,磁介质 任何实物都是,磁介质,电介质放入外场,磁介质放入外场,相对磁导率,10.7,物质磁性,2.,磁介质分类,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

2、质和抗磁质相对磁导率都非常靠近于1。,铁磁质,通常不是常数,含有显著增强原磁场性质,强磁性物质,3/20,二.顺磁性和抗磁性微观解释,分子电流:,每个分子等效一个圆电流,I,原子中电子因为绕核运动和自旋而形成,电子磁矩,,一个分子内全部电子磁矩矢量和,称为,分子磁矩,。,磁介质,电子磁矩不完全抵消,整个分子,有固有磁矩,电子磁矩相互抵消,分子,固有磁矩为零,1.顺磁质,无外场:,取向无规则,不显示磁性。,顺磁质分子含有一定磁矩,有外场:,磁矩转向,磁化。,4/20,电子轨道半径不变,当外场方向与原子磁矩反方向时,当外场方向与原子磁矩方向相同时,2.抗磁质,无外场:,不显示磁性。,结论,:在外场

3、作用下,电子产生附加转动,从而形成附加,附加磁矩总是与外场 方向相反,即产生一个与外场反向附加磁场,注:顺磁质也有抗磁效应,但较顺磁效应小得多。,5/20,3.磁导率,无限长螺线管内各点磁感应强度,当管内均匀充满某种磁介质时,用试验方法测出管内磁感应强度为,B,,则,介质相对磁导率,注:,6/20,磁介质存在时,磁感应线仍是一系列无头无尾闭合曲线,,对于任意闭合曲面,S,三.有磁介质磁高斯定理,四.有磁介质时安培环路定理,1.,束缚电流,定义:磁化强度,磁化强度越强,反应磁介质磁化程度越强,顺,磁,质,形成沿表面流动面电流,束缚电流,7/20,C,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+

4、A,D,B,C,取闭合回路,ABCDA,传导电流,磁化电流或分布电流,(,I,s,只由处于体积,中分子圆电流组成,),设无限长螺线管内充满均匀磁介质,线圈中通有电流,I,时,电流,I,便在管内产生均匀磁场,B,0,。,2.磁介质中安培环路定理,8/20,磁介质中安培环路定理,磁场强度,磁介质中安培环路定理:,磁场强度沿任何闭合回路线积分,等于该回路,所包围传导电流代数和。,单位:,Am,-1,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,A,D,B,C,9/20,说明,1、在国际单位制中,磁场强度单位为A/m。,2、引入磁场强度后,安培环路定律右边只包含传导电流,便于计算。,3、,磁场强度

5、仅仅是一个,辅助量,,真正有意义是磁感应强度。,讨论:,试验表明,在各向同性均匀磁介质中,B和H成正比。,10/20,例题1 同轴电缆由两同心导体组成,内层是半径为,R,1,导体圆柱,外层是半径分别为,R,2,、,R,3,导体圆筒。两导体内电流等量而反向,均匀分布在横截面上,导体相对磁导率为,r,1,,两导体间充满相对磁导率为,r,2,不导电均匀磁介质。试求在各区域中,B,分布。,解:由安培环路定理,取半径为,r,环路,则:,11/20,例题,一无限长直螺线管,单位长度上匝数为,n,,螺线管内充满相对磁导率为,r,均匀介质。导线内通电流,I,,求管内磁感应强度和磁介质表面束缚电流密度。,解,

6、环路定理,B,c,a,b,d,l,H,P,所以,12/20,铁,磁介质,一、,磁畴,电子自旋磁矩在一些小区域自发整齐排列,形成自发磁化小区域,称为磁畴。其中分子磁矩自发地磁化到达饱和状态。,无,整个铁磁质,总磁矩为零,(,未经磁化铁磁质,),无外磁场,自发饱和磁化区域,13/20,有外磁场,磁化方向与,有,同向磁畴扩大,磁化方向转向,方向,14/20,二 磁化曲线,BH和,H曲线是非线性关系,H曲线也叫,初始磁化曲线,max,饱和磁感强度,O,M,N,P,O,15/20,(1)当铁磁质抵达饱和后,慢慢减小,H,值,,B,并不沿最初磁化曲线逐惭减小,,即铁磁质磁化过程并不是可逆。,磁滞回线,从此

7、曲线看,,B,改变总落后于,H,改变,这种现象叫,磁滞,。,(2)各种铁磁质都有一临界温度,称,居里点,,在这温度以上铁磁质失去铁磁性变为顺磁质。,三 磁滞回线,16/20,退磁方法,1.加交变衰减磁场,使介质中磁场逐步衰减为,0,,应用在录音机中交流抹音磁头中。,B,H,o,c,t,H,o,2.升高温度,到达居里温度以上。,3.敲击法:经过振动提供使磁畴瓦解能量。,4.加反向磁场:提供矫顽力。,17/20,五 铁磁性材料,1,.,金属性材料,软磁材料:,制作电磁铁,变压器。,硬磁材料:,制作永磁铁。,,,磁滞回线宽,,压磁材料:,2.非金属磁性材料铁氧体,含有强磁致伸缩性能。,高磁导率、高电阻率、涡流损失小、用于高频技术。,B,H,0,软磁,B,H,0,硬磁,B,H,0,铁氧体,18/20,导 体 半导体 绝缘体,铁磁质 顺磁质 抗磁质,有静电屏蔽,电介质:极化,无磁荷,辅助量,辅助量,I,0,Q,0,普通无磁屏蔽,磁介质:磁化,比 较,基本场量,有电荷,基本场量,19/20,此次作业:,完成作业 无,下次上课内容:,习 题 课 二,20/20,

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