物质磁性——磁介质.ppt

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1、关于物质的磁性磁介质第一张，PPT共二十三页，创作于2022年6月2023/4/51、磁化的宏观效果、磁化的宏观效果：在介质表面或内部出现宏观电流在介质表面或内部出现宏观电流(磁化磁化电流），产生附加磁场。电流），产生附加磁场。2、磁化强度、磁化强度 M磁介质磁介质B0磁化磁化磁化电流磁化电流 第二张，PPT共二十三页，创作于2022年6月2023/4/5令磁场强度令磁场强度+ADBC三三、磁场强度、磁场强度 磁介质磁介质中的中的安培环路安培环路定理定理 第三张，PPT共二十三页，创作于2022年6月2023/4/5磁导率磁导率各向同性磁介质各向同性磁介质顺磁质顺磁质（非常数）（非常数）抗磁质

2、抗磁质铁磁质铁磁质相对磁导率相对磁导率为纯数或张量，描述磁介质特性的物理。为纯数或张量，描述磁介质特性的物理。第四张，PPT共二十三页，创作于2022年6月2023/4/5+顺磁质顺磁质抗磁质抗磁质+第五张，PPT共二十三页，创作于2022年6月2023/4/5+l第六张，PPT共二十三页，创作于2022年6月2023/4/5例例1、长直电缆由半径为长直电缆由半径为R 和和R0的两金属圆柱筒组成，的两金属圆柱筒组成，筒间充满均匀顺磁介质，电流从内芯流过再沿外壁流回。筒间充满均匀顺磁介质，电流从内芯流过再沿外壁流回。求介质中磁场分布及介质表面的束缚电流。求介质中磁场分布及介质表面的束缚电流。+第

3、七张，PPT共二十三页，创作于2022年6月2023/4/5方向沿圆的切线方向方向沿圆的切线方向解：解：方向与方向与B相同相同(顺磁质顺磁质)方向垂直向外即与轴平行向上方向垂直向外即与轴平行向上第八张，PPT共二十三页，创作于2022年6月2023/4/5磁介质内表面的总束缚电流：磁介质内表面的总束缚电流：同理外表面同理外表面方向垂直向里即与轴平行向下方向垂直向里即与轴平行向下第九张，PPT共二十三页，创作于2022年6月2023/4/5例例2、细螺绕环中心周长为细螺绕环中心周长为10cm，环上均匀密绕线圈环上均匀密绕线圈200匝，电流为匝，电流为0.1A.（1）若管内充满）若管内充满 r=4

4、200的磁介的磁介质，求管内的质，求管内的 B与与H。（。（2）求磁介质内由导线中电流）求磁介质内由导线中电流产生的磁感应强度产生的磁感应强度B0和由磁化电流产生的和由磁化电流产生的B 的大小。的大小。传导电流产生传导电流产生B:解：解：磁化电流产生磁化电流产生B:第十张，PPT共二十三页，创作于2022年6月2023/4/5例例3、均匀面电流沿无限大导体薄片流动均匀面电流沿无限大导体薄片流动 i，面上方面上方为真空，下方充满磁导率为为真空，下方充满磁导率为 的均匀无限大抗磁质。的均匀无限大抗磁质。试求真空和介质中的试求真空和介质中的H和和B，并计算与导体相邻的介并计算与导体相邻的介质表面层的

5、磁化面电流密度质表面层的磁化面电流密度i。i传导电流传导电流j ij 磁化电流磁化电流H1H2解：解：1）Mn第十一张，PPT共二十三页，创作于2022年6月2023/4/5（2）j 与与i反向反向第十二张，PPT共二十三页，创作于2022年6月2023/4/5装置：环形螺绕环装置：环形螺绕环;铁磁质铁磁质Fe,Co,Ni及稀钍及稀钍族元素的化合物，能被强烈地磁化族元素的化合物，能被强烈地磁化实验测量实验测量B,如用感应电动势测量如用感应电动势测量或用小线圈在缝口处测量；或用小线圈在缝口处测量；由由 得出得出 曲线曲线1)铁磁质的铁磁质的 不一定是个常数，不一定是个常数，它是它是 的函数的函数

6、.四、铁磁质四、铁磁质原理原理:励磁电流励磁电流 I;用安培定理得用安培定理得H第十三张，PPT共二十三页，创作于2022年6月2023/4/5 2)磁滞回线磁滞回线矫顽力矫顽力 B 的变化落后于的变化落后于H 的变化的的变化的 现象，叫做现象，叫做磁滞现象磁滞现象，简称磁滞，简称磁滞.O磁滞回线磁滞回线 当当H=0，但，但 ,而是仍有一定的数而是仍有一定的数值值 ，叫做剩余叫做剩余磁感强度（磁感强度（剩磁剩磁）第十四张，PPT共二十三页，创作于2022年6月2023/4/5 铁磁性材料类别：铁磁性材料类别：O软软磁材料磁材料O硬硬磁材料磁材料O矩矩磁铁氧体材料磁铁氧体材料 实验表明，不同铁磁

7、性物质的磁滞回线形状相差实验表明，不同铁磁性物质的磁滞回线形状相差很大很大.铁磁性主要来源于电子的自旋磁矩。铁磁性主要来源于电子的自旋磁矩。磁畴的变化可用金相显微镜观测磁畴的变化可用金相显微镜观测第十五张，PPT共二十三页，创作于2022年6月2023/4/5为二级无穷小为二级无穷小圆圆柱柱形形高高斯斯面面 的法向分量的法向分量根据高斯定理根据高斯定理0五、五、磁场的边界条件磁场的边界条件 均匀磁介质的分界面处磁感应强度矢量的法向分量连续均匀磁介质的分界面处磁感应强度矢量的法向分量连续,磁场强度矢量的法向分量不连续。磁场强度矢量的法向分量不连续。第十六张，PPT共二十三页，创作于2022年6月

8、2023/4/5 的切向分量的切向分量在界面处做一个环路在界面处做一个环路 在均匀磁介质的分界面处磁场强度矢量的切向分量连在均匀磁介质的分界面处磁场强度矢量的切向分量连续续,磁感应强度矢量的切向分量不连续。磁感应强度矢量的切向分量不连续。第十七张，PPT共二十三页，创作于2022年6月2023/4/5可从磁导率判断可从磁导率判断B线线偏离法线的程度偏离法线的程度磁屏蔽示意图磁屏蔽示意图第十八张，PPT共二十三页，创作于2022年6月2023/4/5六、六、简单磁路简单磁路磁力线集中在铁磁材料中磁力线集中在铁磁材料中磁感应线磁感应线B（磁力线）集中的通路叫（磁力线）集中的通路叫磁磁路路。I 在恒

9、定电路中无论导线粗细电流强度均相等在恒定电路中无论导线粗细电流强度均相等 m在磁路中无论铁芯截面积大小磁感应通量均相等在磁路中无论铁芯截面积大小磁感应通量均相等第十九张，PPT共二十三页，创作于2022年6月2023/4/5 在在S、l，的铁环上绕以紧密的线圈的铁环上绕以紧密的线圈N匝，设线圈中通匝，设线圈中通有电流有电流 I，磁路定理磁路定理与欧姆定律对比与欧姆定律对比第二十张，PPT共二十三页，创作于2022年6月2023/4/5电路与磁路相对比电路与磁路相对比磁动势（磁通势）磁动势（磁通势）磁阻磁阻复杂磁路的基尔霍夫定律：复杂磁路的基尔霍夫定律：磁路定理磁路定理磁通连续定理和安培环路定律

10、磁通连续定理和安培环路定律，可提供，可提供一个分析和计算磁场的有力工具。一个分析和计算磁场的有力工具。第二十一张，PPT共二十三页，创作于2022年6月2023/4/5 设环长设环长l=0=0.5m5m，S=4S=4 1010-4-4 m m2 2,气隙宽度气隙宽度=1010-3-3m.m.环上绕有环上绕有N=N=200200匝线圈，匝线圈，I I=0.5A A，铁芯铁芯 r r=5000=5000。看成串接的磁路，并因磁通连续且看成串接的磁路，并因磁通连续且 l，气隙的气隙的B与铁环中的相同。与铁环中的相同。由于空气的由于空气的 r远小于铁芯远小于铁芯 r，所以即使一毫米的气，所以即使一毫米的气隙也会大大影响铁芯内磁场。隙也会大大影响铁芯内磁场。例例4：求铁环气隙中的磁感应强度求铁环气隙中的磁感应强度.无空隙的场强无空隙的场强第二十二张，PPT共二十三页，创作于2022年6月2023/4/5感谢大家观看第二十三张，PPT共二十三页，创作于2022年6月