第十二章磁場中的磁介質

2022-12-26 09:03:02 字數 1398 閱讀 2135

§12-1 磁介質磁化強度

1. 磁介質一切能夠磁化的物質

(1) 物質中的分子在磁場中的運動

固有磁矩在外磁場作用下,取向一致化形成的附加磁場與外磁場方向相同。

固有磁矩在外磁場作用下,強度改變而形成的附加磁場與外磁場方向相反。

以上兩種效應同時存在。

電子在庫侖力作用下作圓周運動,

(2) 順磁質:在外磁場作用下,取向一致化效應佔優勢的物質。

(3) 抗磁質:在外磁場作用下,強度變化效應佔優勢的物質

2. 磁化強度:定義單位:

§12-2 磁介質中的安培環路定律磁場強度

1. 磁介質中的安培環路定律

如圖: 只有被環路l穿過的分子

環流②才對is有貢獻,分子環流①③對is沒有貢獻。

所以:於是:

整理得:

2. 磁場強度h

,在磁場中某點,磁導率為,磁感應強度為, 定義: 為該點的磁場強度。

例如,無限長直線電流在距軸線為r處產生的:;

h與b之間方向相同,大小相差乙個常數,因而磁場中的h與電場中的d一樣,也是乙個輔助向量,它的引入將為介質中磁場的計算帶來方便。

§12-3 鐵磁質

1. 磁疇

鐵、鈷、鎳等金屬或合金物質,分子間電子的偶合作用非常強烈,使區域性區域中的分子環流自發的高度的取向一致化,這種結構叫磁疇。無外磁場時,磁疇的排列雜亂無章,整體對外不顯磁性;在外磁場作用下,磁疇間發生合併,可以對外表現出很強的磁性。

磁疇結構與溫度有關,當溫度上公升到居里點(鐵的居里溫度是1043k,78%的坡莫合金的居里溫度是343k)時,磁疇結構被破壞。

2. 磁化曲線

(1) 初始磁化曲線:起初,磁場較小時,小磁疇間發生合併,鐵磁質中的b隨h外的增加而緩慢增加;然後,大磁疇間迅速合併而且取向一致化,鐵磁質中的b隨h外的增加而迅速增加;最後,當磁疇間的合併全部完成後,磁化達到飽和狀態,鐵磁質中的b隨h外的增加而增加得十分緩慢了。

(2) 鐵磁質的μ-h曲線:非線性。

3. 磁滯迴線

(1) 剩磁bo:

當h=0時,鐵磁質中剩餘的磁場。

(2) 矯頑力hc:

使鐵磁質中的磁場去除所需要

的外加反向磁場。

(3) 如果磁滯迴線面積大,

在反覆磁化過程中,

消耗的能量多。

4. 鐵磁性材料

(1) 軟磁材料:矯頑力較小,磁滯迴線面積小,用於製造電機的鐵心。

(2) 硬磁材料:矯頑力較大,磁滯迴線面積大,用於製造永磁體。

(3) 矩磁材料:矯頑力最大,磁滯迴線呈矩形,屬於鐵氧體材料。

(4) 壓磁材料:具有強的磁致伸縮性能。

(5) 鐵氧體:具有高磁導率、高電阻率、高矯頑力,為陶瓷材料。

5. 磁遮蔽

磁導率大的軟磁材料製造的空腔,具有磁遮蔽功能。

第十二章參考

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第十二章證明

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第十二章電場

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