大学物理下（苏万钧）16铁磁质.pptVIP

* 铁磁质 (第九章第5节 ) 电气学院学习部资料库 * 装置：环形螺绕环; 铁磁Fe,Co,Ni及稀钍族元素的化合物，能被强烈地磁化。 实验测量B,如用感应电动势测量或用小线圈在缝口处测量； 由 得出 曲线。 原理:励磁电流 I; 用安培定理得H。 当外磁场变化一个周期时，铁磁质内部的磁场变化曲线如图所示； 一、铁磁质的磁化曲线 电气学院学习部资料库 * 起始磁化曲线为 oc , B H o c 当外磁场减小时，介质中的磁场并不沿起始磁化曲线返回，而是滞后于外磁场变化， Hc Br Hc 当外磁场为 0 时，介质中的磁场并不为 0，有一剩磁 Br ; 矫顽力——加反向磁场Hc，使介质内部的磁场为 0， 继续增加反向磁场，介质达到反向磁饱和状态； 改变外磁场为正向磁场，不断增加外场，介质又达到正向磁饱和状态。 磁化曲线形成一条磁滞回线。 结论 铁磁质的 不是一个常数， 它是 的函数。 B的变化落后于H，从而具有剩磁，即磁滞效应。 —— 磁滞现象。 电气学院学习部资料库 * 在无外磁场时，各磁畴排列杂乱无章，铁磁质不显磁性； Bo (1)磁畴：铁磁质中由于原子的强烈作用，在铁磁质中形成磁场很强的小区域 ——磁畴。磁畴的体积约为 10-12 m3 。 在外磁场中，各磁畴沿外场转向，介质内部的磁场迅速增加，在铁磁质充磁过程中伴随着发声、发热。 二、铁磁质的磁化机制 电气学院学习部资料库 * 随着外磁场增加，能够提供转向的磁畴越来越少，铁磁质中的磁场增加的速度变慢，最后外磁场再增加，介质内的磁场也不会增加，铁磁质达到磁饱和状态。 磁饱和状态 H B o a b c d 起始磁化曲线 饱和磁化强度MS等于每个磁畴中原来的磁化强度，该值很大，这就是铁磁质磁性?r大的原因。 磁滞 (hysteresis) 现象是由于掺杂和内应力等的作用，当撤掉外磁场时磁畴的畴壁很难恢复到原来的形状，而表现出来。 电气学院学习部资料库 * (1)加热法 当铁磁质的温度升高到某一温度时，磁性消失，由铁磁质变为顺磁质，该温度为居里温度 tc 。当温度低于 tc 时，又由顺磁质转变为铁磁质。 铁的居里温度 tc = 770°C； 30%的坡莫合金居里温度 tc = 70°C； 利用铁磁质具有居里温度的特点，可将其制作温控元件，如电饭锅自动控温。 原因：由于加热使磁介质中的分子、原子的振动加剧，提供了磁畴转向的能量，使铁磁质失去磁性。 (2)敲击法：通过振动可提供磁畴转向的能量，使介质失去磁性。如敲击永久磁铁会使磁铁磁性减小。 三、退磁方法 电气学院学习部资料库 * (4)加交变衰减的磁场：使介质中的磁场逐渐衰减为 0 ，应用在录音机中的交流抹音磁头中。 (3)加反向磁场法：加反向磁场，提供一个矫顽力Hc ,使铁磁质退磁。 (1)软磁材料 磁滞回线细长，剩磁很小。 象软铁、坡莫合金、硒钢片、铁铝合金、铁镍合金等。 由于软磁材料磁滞损耗小，适合用在交变磁场中，如变压器铁芯、继电器、电动机转子、定子都是用软件磁性材料制成。 (2)硬磁性材料 磁滞回线较粗，剩磁很大，这种材料充磁后不易退磁，适合做永久磁铁。 四、铁磁材料分类 电气学院学习部资料库 * (3)非金属氧化物----铁氧体 磁滞回线呈矩形，又称矩磁材料，剩磁接近于磁饱合磁感应强度，具有高磁导率、高电阻率。 它是由Fe2O3和其他二价的金属氧化物（如NiO，ZnO等粉末混合烧结而成。 可作磁性记忆元件。 硬磁性材料如碳钢、铝镍钴合金和铝钢等。 可用在磁电式电表、永磁扬声器、耳机以及雷达中的磁控管等。 1911年，荷兰物理学家H·K ·昂纳斯及其助手首先发现在温度降至液氦的沸点（4.2K）以下时，水银的电阻为0。 五、超导体 电气学院学习部资料库 * 在低温下某些物质失去电阻的性质，为超导体。 1913年昂纳斯因他在低温物理和超导领域所做的杰出贡献，获诺贝尔物理学奖。 1.超导体的基本性质： 1.零电阻率 超导体在临界温度以下时，电阻为零，所以它可以通过很大的电流，而几乎无热损耗。 2.迈斯纳效应 将超导体放入磁场中， — 完全抗磁性 1933年德国物理学家W.迈斯纳发现， 表面产生超导电流，超导电流产生的磁场与外磁场抵消，使超导体内的磁感应强度为 0。 电气学院学习部资料库 * 超导体在磁场中由于超导电流产生的磁场与外磁场的斥力作用，使超导体可悬浮在空中。 N mg F 由于超导体内电阻为0，超导电流不会产生热量，超导电流也就不会消失，超导体一直会悬浮在磁场中。 利用这种现象可制成