第七章磁介质

第七章磁介质

§7.1 磁介质存在时静磁场的基本规律 安培分子电流假说：分子中所有电子的运动形成分子电流，其磁矩叫做分子磁矩(可看成是一通电小圆线圈)。现代看分子中的电子有轨道运动和自旋运动，分子中所有电子的轨道磁矩和自旋磁矩及所有核磁矩的矢量和就是分子磁矩。

二、磁介质的分类 • 非铁磁质（顺磁质( )、抗磁质（）） • 铁磁质（）

三、磁介质的磁化磁化强度 1、磁化定义: 磁介质在磁场的作用下所发生的变化称为磁化。介质磁化的宏观表现是出现磁化电流，是分子电流规则排列的宏观结果；不伴随真实的电荷的宏观运动，可以和传导电流一样，激发磁场。介质中的总场：

四、磁化强度矢量 是表示磁介质被磁化程度的物理量；是一个宏观空间矢量点函数；处处相同时，为均匀磁化。设磁介质中某物理无限小体元内的分子磁矩矢量和为，定义

五、磁化电流 设单位体积内的分子数为N，则中心在柱内的分子数为，A是柱底的面积，是与的夹角，这些分子贡献的电流为是每个分子电流的大小，是磁化强度的大小，因此有整个曲面S的磁化电流

物理意义 磁化强度沿任一回路的环流，等于穿过此回路的束缚电流 I’的代数和。 I’与L环绕方向成右旋者为正，反之为负。与电介质中对比的公式束缚电荷电极化强度

如果从宏观看来可以充分精确的认为磁化电流集中在磁介质表面流动，则引出面磁化电流概念。磁化面电流密度：磁介质表面垂直于电流方向的单位宽度上的电流。大小为 = dI/ dl = Mdl / dl =Ml

五、磁场强度、有介质时的环路定理 考虑和同样激发磁场。令则

六、、、三者之间的关系

七、静磁场与静电场方程的对比 静电场静磁场（对任意闭曲线成立）（对任意闭曲面成立）（定义式）（对各向同性电介质）（对各向同性非铁磁介质）

§7.2 顺磁性与抗磁性 • 一、顺磁性： • 顺磁性来源于分子的固有磁矩，。 • 二、抗磁性： • 1、抗磁性存在于一切磁介质中。只是强弱的问题。 • 2、抗磁性起因于电子的轨道运动，在外磁场中的变化。

§7-3 磁铁性与铁磁质 磁化性能是指M与B之间关系，服从研究铁磁质磁化规律的装置如图.由环路定理得出磁场强度 .用一个副线圈连接仪器测B。将结果在以H为横轴，以B为纵轴的平面坐角坐标系中描绘出H和B的关系。

磁滞回线 ——测量B与H的关系根据电流的测量再由式磁滞回线可得到H B c . H . 矫顽力 B . c r d b B B 剩余磁感应强度 . s r a . . . e B 饱和磁感应强度 s o H H H c c 磁滞现象：B 滞后于 H 的变化 . g B r . f

磁导率 不是一个常量，它的值不仅决定于原线圈中的电流，还决定于铁磁质样品磁化的历史。 2. 高值有很大的磁导率。放入线圈中时可以使磁场增强 2 4 ~ 10 10 倍。 B H 不成立 1. 非线性B和H不是线性关系。 3.磁滞有剩磁、磁饱和及磁滞现象。

铁磁性的起因: 铁磁体内存在一些小的均匀区域，这些小的区域称为磁畴。它们是由于电子自旋磁矩自发取向一致或者基本一致而产生,与轨道运动无关。同一磁畴内分子的磁矩的取向一致或者近似相同。磁化的过程中各磁畴的磁矩朝磁场方向取向，因而表现出很强的磁效应

有外磁场时，磁畴的变化分为两步：1.外磁场较弱时，磁矩方向与外磁场相同或相近的磁畴扩大体积.2.外磁场较强时，每个磁畴的磁矩方向都程度不同地向外磁场方向靠拢，即都沿的方向规则地排列，从而的很强的附加磁场。磁畴的外移与磁矩的取向是不可逆的，当外磁场变化时，磁畴不可能按原来变化规律逆着退回原状，这就是磁滞的成因. 磁畴起因于电子自旋磁矩的自发有序排列，而热运动又是有序排列的破坏者，因此都有一个临界温度，称为居里点，温度高于此居里点，磁畴消失，铁磁质也会变为顺磁质，于是磁性显著减弱。

§7.5 磁路及其计算

一、磁路： • 电路的引入，使因为客观上存在着电导率（）极为悬殊的两种媒质（导体和绝缘体）。利用电路时可使一些电学问题简单化；在磁学中，我们发现同样存在着磁导率极其悬殊的两种物质-----铁磁质和非铁磁质. • 磁路：磁感应线的通路称为磁路

二、磁路定律： • 由及 • 即：称为无分支磁路的欧姆定律。

三、串并联的问题： • 1、串联： • 2、并联：节点回路及

四、铁磁屏蔽 用铁磁质围成一个空腔，利用其高的值和空腔的低值的等效并联关系，从而使大部分磁感应线经过铁磁质，而不进入空腔内部，便实现对空腔的磁屏蔽。

§7.6 磁场的能量 磁场具有能量。磁场的能量定域的存在于磁场中。场强的地方。能量也大。 1、磁能密度 2、磁能

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