磁介质(chapter19)幻灯片.pptVIP

Si-Fe单晶 (001)面的 磁畴结构 箭头表示 磁化方向 0.1mm 单晶磁畴结构 示意图 多晶磁畴结构 示意图 磁滞损耗 在交变电磁场中 铁磁质的反复磁化 将引起介质的发热 称为磁滞损耗 实验和理论都可以证明 磁滞损耗和磁 滞回线所包围的面积成正比 B H 磁性材料： 软磁材料 B H 应用：硅钢片 作变压器、电机、电磁 铁的铁芯 铁氧 体（非金属）作 高频线圈的磁芯 材料 特点：磁导率大 矫顽力小 容易磁化 也容易退磁 磁滞回线包围面积小 磁滞损 耗小 特点：剩余磁感应强度大 矫顽力大 不 容易磁化 也不容易退磁 磁滞回线宽 磁 滞损耗大 硬磁材料 应用：作永久磁铁 永磁喇叭 B H 应用：作计算机中的记忆元件 磁化时极 性的反转构成了“0”与“1” 矩磁材料： B H 特点：磁滞回线呈矩形状 直流电机和单相变压器磁路 §4 简单磁路 主磁通、 漏磁通和边缘效应 磁路 磁路定律 1. 磁路的基尔霍夫第一定律 磁路示意图 磁路定律 对于上图所示的ABCDA回路, 可以得出 磁路定律 2. 磁路的基尔霍夫第二定律 磁路的欧姆定律 * 第19章 磁场中的磁介质 §1 磁介质及其分类 §2 有磁介质时磁场的规律 §3 铁磁质 * §1 磁介质分类及磁化 一、磁介质的分类 二、 磁介质的磁化 磁化电流 三、磁化强度 * 介质的相对磁导率 顺磁质 抗磁质 铁磁质 §1 磁介质及其分类 一、磁介质的分类 介质对场有影响 总场是 传导电流产生 与介质有关的电流产生 在介质均匀充满磁场的情况下 * 二、 磁介质的磁化 磁化电流 1. 分子电流 分子磁矩 磁偶极子 每个分子等效一个圆电流 顺磁质 抗磁质 磁畴 轨道角动量对应的磁矩 自旋角动量对应的磁矩 铁磁质 解释原子磁矩 * 2.磁化的微观解释 1)顺磁性 方向与 方向相同 2)抗磁性 分子中电子轨道角动量的旋进 电子轨道磁矩受磁力矩方向垂直纸面向内 轨道角动量绕磁场旋进 电子附加一个与磁感强度相反的磁矩 (只有顺磁质、铁磁质才具有顺磁性) (所有介质均具有抗磁性) * 3.磁化电流 由于分子磁矩的取向一致 考虑到它们相对应的 分子电流 如 长直螺线管内部充满均匀的各向同性介质将被均匀磁化 均匀磁场 螺线管截面 * 三、磁化强度 1.磁化强度 2.磁化强度与磁化电流的关系 极化强度 对比电介质 * 推导： L ? i分 ?S 磁介质 S分 放大 穿过L所围曲面?S 的磁化电流 则套住 dl 的分子电流： 设分子浓度为 n， * 介质表面磁化电流密度： 选 磁化面电流密度 若 平行于表面，则j′=M 考虑到方向 * 3. 磁化规律(实验规律) 各向同性线性磁介质 介质的磁化率 对比 电介质 极化率 与磁介质内任意闭合路径L铰链的总束缚电流 * §2 有磁介质时磁场的规律 一、 有介质时的环路定理 二、 环路定理的应用举例 三、 磁场的界面关系 *静磁屏蔽 * 一、有介质时的环路定理 考虑到磁化电流（1）式则需加以修正 * 设：I0─ 传导电流 I? ─ 磁化电流 磁介质 I? 定义 I0 L * 得： H 的单位： 真空： 奥斯特 Oe（SGSM）， A/m （ SI ）； 磁场强度 的环路定理 * 各向同性线性磁介质 ─ 磁导率 令 则有 将 代入 得 对比各向同性线性电介质 * 二、环路定理的应用举例 例1 介质中闭合回路L所套连的磁化电流为： 证： L任取 且可无限缩小 故 I0 = 0 处 I? = 0 L 磁介质 无传导电流处 也无磁化电流 证明在各向同性均匀磁介质内 * 例2 一充满均匀磁介质的密绕细螺绕环， 求：磁介质内的 解： 取回路如图，设总匝数为N 细螺绕环 * 代入数据 * 讨论：设想把这些磁化面电流也分成每米103匝，相当于分到每匝有多少？ 2(A) 充满铁磁质后 * 三、 磁场的界面关系 *静磁屏蔽 由 可得 B1n = B2n (1) 设界面无传导电流， 由 可得 H1t = H2t (2) 即 (2’) 1 2 ?1 ?2 1 2 ?1 ?2 * 在?1很大的介质1中， 线几乎平行界面， 这就是铁磁质中 线沿铁芯延续的情形 若 ， 则 ， 当 时， ?1 ?2 ?1 ?2 ?1 ?2 ?2 ?1?90° ?2 * B内 R2 R1 铁管（?板面） *静磁屏蔽 计算表明： t = 1cm时，k = 0.5% 。 屏蔽系数