大学物理磁学第四节.ppt

三、有磁介质存在时的安培环路定理 有介质存在时的高斯定理 有介质存在时的安培环路定理 磁介质中安培环路定理的应用 磁滞现象：磁畴的磁壁很难完全恢复原来的形状。如果撤去外磁场，磁畴的某些规则排列将被保存下来，使铁磁质保留部分磁性，这就是剩磁。 居里点：当温度升高到居里点时，剧烈的热运动使磁畴全部瓦解，这时铁磁质就成为一般的顺磁质了。 磁饱和状态 自发磁化 壁移 与 夹角较小的磁畴扩展自己的范围 转向 壁移 解释： * 磁介质的磁化及其分类 磁化强度 磁化电流 磁介质中的磁场 磁场强度 铁磁质 主要内容： 难点： 磁介质中的安培环路定理 §8-7，8，9 三节主要讨论磁介质和磁场的相互作用、相互影响及其规律。 一、磁介质及其分类 磁介质：放入磁场后受磁场影响（磁化）反过来又影响磁场的介质称为“磁介质”。 1、磁场会使磁介质磁化 §8-7 磁介质的磁化和分类 分子电流：把分子或原子看作一个整体，分子或原子中各个电子对外界所产生磁效应的总和，可用一个等效的圆电流表示，统称为分子电流。 I 分子磁矩 无外磁场 有外磁场 磁化电流 磁化电流 磁化面电流 介质磁化以后，由于分子磁矩的有序排列，其宏观效果是在介质横截面边缘出现环形电流，这种电流称为磁化电流Is又叫分子面电流。 2、处于磁化状态的磁介质使磁场发生变化 磁介质中的总磁感应强度为： 传导电流I激发的磁场 磁化电流Is激发的磁场 定义： 磁化电流与传导电流的区别： （1）磁化电流是分子电流规则排列的宏观反映，并不伴随电荷的定向运动，不产生热效应。而传导电流是由大量电荷作定向运动而形成的。 （2）磁化电流在磁效应方面与传导电流相当。 （1）顺磁性介质： 介质磁化后呈弱磁性。 附加磁场B?与外场Bo同向。 B Bo , ?r 1 （2）抗磁性介质： 介质磁化后呈弱磁性。 附加磁场B?与外场Bo反向。 B Bo , ?r 1 （3）铁磁性介质： 介质磁化后呈强磁性。 附加磁场B?与外场Bo同向。 B Bo , ?r 1 （4）超导体(完全抗磁体）： B=0 四类磁介质： §8-8 有磁介质时的安培环路定理 磁场强度 ：把分子所具有的磁矩统称为分子磁矩，用符号 表示。 1. 分子磁矩 2.附加磁矩：因进动而产生的等效磁矩称为附加磁矩，用符号 表示。 3.磁化强度（ ） 反映磁介质磁化程度(大小与方向)的物理量。 磁化强度：单位体积内所有分子固有磁矩的矢量和 加上附加磁矩的矢量和 ，称为磁化强度，用 表示。 一、基本概念 均匀磁化 非均匀磁化 磁化强度的单位： 注意：对顺磁质， 可以忽略； 对抗磁质 ，对于真空， 。 外磁场为零，磁化强度为零。 外磁场不为零: 顺磁质 抗磁质 二、 磁化电流（Is）的大小 设介质表面沿轴线方向单位长度上的磁化电流为 （磁化面电流的线密度），则长为l 的一段介质上的磁化电流强度IS为 总磁矩 磁化强度 取一长方形闭合回路ABCD，AB边在磁介质内部，平行与柱体轴线，长度为l，而BC、AD两边则垂直于柱面。 磁化强度对闭合回路的线积分等于通过回路所包围的面积内的总磁化电流。 磁介质 磁 化 磁化电流 附加磁场 作用 叠加 磁感应线均为闭合曲线，都属于涡旋场 高斯定理仍然成立： ——普遍适用 外磁场 由传导电流产生，且磁场中有磁介质时，磁场中任一点的磁感应强度 应为传导电流和磁化电流共同产生。磁场中安培环路定理为 改写上式为 磁感应强度 沿任一闭合回路 L 的环流，等于穿过回路所包围面积的传导电流和总磁化电流的代数和的 倍。 定义磁场强度矢量： 磁场强度 沿任一闭合回路的环流，等于闭合回路所包围并穿过的传导电流的代数和，而在形式上与磁介质中磁化电流无关。 有介质存在时的安培环路定理为 或 （2） 是辅助量，决定运动电荷受力的仍为磁感应强度 比例系数 ——磁介质的磁化率， 大小仅与磁介质性质有关，是单位为1的量。 （1）H单位（SI）： （4）由实验，对各向同性均匀磁介质，有 （3） 此式普遍适用。表示在磁场中任一 点处， 三个物理量是点点对应的关系。 （5）由 得 适用于各向同性磁介质 则有 令 将 代入上