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电流元产生的磁场. 运动电荷 或电流 1. 运动电荷 或电流 2. 磁场. 毕奥 - 萨伐尔定律. 运动电荷产生的磁场. 复习与回顾. 一、真空中的稳恒磁场. 1. 运动电荷或电流产生磁场. 电场线起于＋止于－ 静电场是有源场. 2. 磁场的性质. 高斯定理. 磁力线闭合 磁场是无源场. 环路定理. 电场是保守场. 磁场是非保守场. 3. 磁场对运动电荷或电流的作用力. —— 洛仑兹力 —— 安培力. 磁场对运动电荷施力 对载流导线施力 （或力矩）. 【 电动机的原理 】.
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电流元产生的磁场 运动电荷 或电流 1 运动电荷 或电流 2 磁场 毕奥-萨伐尔定律 运动电荷产生的磁场 复习与回顾 一、真空中的稳恒磁场 1. 运动电荷或电流产生磁场
电场线起于＋止于－ 静电场是有源场 2. 磁场的性质 高斯定理 磁力线闭合 磁场是无源场 环路定理 电场是保守场 磁场是非保守场
3. 磁场对运动电荷或电流的作用力 ——洛仑兹力 ——安培力 磁场对运动电荷施力 对载流导线施力 （或力矩） 【电动机的原理】 闭合电流在磁场中受力矩而发生转动，转动趋向于使磁矩方向平行于磁场方向。
二、稳恒磁场中的物质 闭合电流在磁场中受力矩而发生转动，转动趋向于使磁矩方向平行于磁场方向。
6-8磁介质 磁化强度 一、 磁介质 磁介质——能与磁场产生相互作用的物质 磁化——磁介质在磁场作用下所发生的变化 分子电流和分子磁矩 • 在物质的分子中 • 电子绕原子核作轨道运动——轨道磁矩； • 电子有自旋 ——自旋磁矩。 • 分子内所有电子的全部磁矩的矢量和，称为分子的固有磁矩——分子磁矩。 • 分子磁矩可以用一个等效的圆电流来表示。
附加磁场的磁感强度 介质中的合磁感强度 外场的磁感强度 • 无外磁场： • 分子的无规则热运动 • 分子磁矩取向混乱 • 物质并不显磁性 • ——未磁化状态 • 加外磁场： • 分子磁矩受外磁场的作用 • 分子磁矩沿外磁场方向排列 • 产生附加的磁场 • ——被磁化
磁化电流的磁感强度 介质中的合磁感强度 传导电流的磁感强度 表面出现磁化电流（束缚电流） 附加磁场
B ' 的方向，随磁介质的不同而不同。 根据 的大小和方向可将磁介质分为四大类 （1）顺磁质 与 同向， （2）抗磁质 与 反向， （3）铁磁质 与 同向， 显著地增强磁场，当外磁场移走后，仍可保留极强的磁性。 （4）超导体 理想的抗磁体 顺磁质的磁化机理——来自分子的固有磁矩
二、磁化强度(描述磁介质磁化的程度) 定义: 单位体积内分子磁矩的矢量和 极化强度：单位体积内分子电偶极矩的矢量和 • 说明： • 磁化强度是描述磁介质的宏观量 • 顺磁质 j 与B0同向，所以B '与B0同方向 • 抗磁质反向，所以 反方向
6-9 磁场强度 磁介质中的安培环路定理 1、磁化强度与磁化电流的关系 磁化强度 磁化电流线密度 取如图所示的积分环路abcda:
2、磁介质中的安培环路定理 定义磁场强度 在稳恒磁场中，磁场强度矢量 H沿任一闭合路径的线积分（即环流）等于包围在环路内各传导电流的代数和。
说明 • 磁场强度 H是一个辅助物理量。 • 单位：A· m-1 • 的环流只与穿过闭合回路的传导电流有关，而与磁化电流无关。 • 磁感强度 B是描述磁场的物理量，反映磁场本身的性质； • 磁场强度 H是在研究磁介质、推导有磁介质的安培环路定理时引入的辅助物理量，无物理意义。
相对磁导率 3磁感强度、磁化强度和磁场强度的关系 介质的磁导率
电介质中的 高斯定理 磁介质中的 安培环路定理
之间的关系 之间的关系 场的描述 物质的磁化(极化)程度 磁化的机理 分子磁矩转向外磁场 分子电矩转向外电场 辅助量 称为相对介电常数 材料的参数 称为相对磁导率
例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。环的横截面半径远小于环的半径。单位长度上的导线匝数为n。 求：环内的磁场强度和磁感强度 解： 对比真空中
磁导率——描述不同磁介质磁化后对原磁场的影响磁导率——描述不同磁介质磁化后对原磁场的影响 顺磁质：χm>0，μr>1，B>B0 抗磁质：χm<0，μr<1，B<B0 铁磁质：χm>>0，μr>>1，B>>B0 常见物质的相对磁导率 抗磁质 顺磁质 铁磁质
I R 例2 一无限长载流圆柱体，通有电流I ，设电流I均匀分布在整个横截面上。柱体的磁导率为μ，柱外为真空。 求：柱内外各区域的磁场强度和磁感强度。 解：
I R 在分界面上H连续, B不连续，那是因为磁场强度的环流与磁介质无关。
迈斯纳效应中的超导体，可以获得完全免费的浮力，因而具有极大工业潜力。迈斯纳效应中的超导体，可以获得完全免费的浮力，因而具有极大工业潜力。
顺磁质的磁化机理——来自分子的固有磁矩 抗磁质的磁化机理——（不讲） 铁磁质的磁化机理——来自磁畴的磁矩 1. 磁化曲线 剩磁 B H 2. 微观解释——磁畴
2. 微观解释——磁畴 磁畴的线度约10-4m • 加外磁场： • 磁畴磁矩转向外磁场方向 • 产生附加磁场 • ——被磁化 • 无外磁场： • 磁畴磁矩取向混乱 • 物质并不显磁性 • ——未磁化状态 • 撤去外磁场： • 磁畴磁矩不能恢复原状 • 有剩余磁场 • ——剩磁 强烈的震动、高温，会导致磁畴瓦解变成顺磁质。 存折也要远离强磁场。 天然磁石是如何形成的呢？ 剩磁
剩磁有“记忆”功能！—— 磁存储的基本原理 • 磁存储 • 光存储 • 闪存 • 相变存储 磁畴的线度约10-4m 激光灼烧的坑约10-7m 纳米级 IBM等三家公司科学家称相变存储取得重大突破 http://www.pcvz.com/server/StorageZX/server_142659.html
Chap5习题课 时间安排： Chap7-2 Chap6习题课 学生讲专题 答疑 安培力做功 磁介质、磁化 交Chap6习题 学生讲专题 Chap7-1 Chap7-3 要抓紧时间复习啦！
