-磁场中的磁介质

分子圆电流和磁矩
I

磁场中的介质
顺
Is
磁
B0
质
的
磁
化
无外磁场
有外磁场
顺磁质内磁场 B B0 B'
物理学
第五版
7-6 磁场中的介质
无外磁场时抗磁质分子磁矩为零 m 0
抗


B0

m '
B0
磁 质 的 磁 化
q
F
v
m ' m '

,
B0
同向时
q
m ' v F
流对S面上的总电流有贡献。
S

只有中心在圆柱体内的分子
dl 电流才环绕dl（穿过曲面一次）
分子电流个数 ndV nadl cos

分子电流贡献
dIs

Inadl cos
M
dl
整个面上总电流
Is
M dl
l
物理学
第五版
7-6 磁场中的介质

l B dl BC B dl 0Ii 0 (NI Is )


,
B0
反向时
抗磁质内磁场 B B0 B'
物理学
第五版
3 磁化强度
M

m
V
分子磁矩 的矢量和
体积元
7-6 磁场中的介质
单位（安/米）
A m1
意义 磁介质中单位体积内分子 的合磁矩.
物理学
第五版
7-6 磁场中的介质
二 磁介质中的安培环路定理
只有穿过S面一次的分子电
物理学
第五版
7-6 磁场中的介质
一 磁介质
1 磁介质
磁化强度
B B0 B'
磁介质中的
真空中的
介质磁化后的
总磁感强度
磁感强度
附加磁感强度

顺磁质 B B 0（铝、氧、锰等） 弱磁质
抗磁质 铁磁质
B
B


B0（铜、铋、氢等）
B0（铁、钴、镍等）
物理学
第五版
7-6
2 顺磁质和抗磁质的磁化 m
I
传导电流 分布电流
B
C

Is ML
M dl
BC

A
L
D

Is

M dl
l

l
B
( B
l 0
dl
M)
0 (NI l
dl NI
M

I
dl
)
物理学
7-6 磁场中的介质
第五版
磁场强度
H
B
M
0

磁介质中的安培环路定理 l H dl I
（2）圆柱体外面一点Q 的磁感强度.
I
R
r
物理学
第五版
7-6 磁场中的介质
解 rdR

l H dl I
B H 0r I
2π d
2πdH I
d R
H dl I I 0
I
l
r
2πdH 0, H 0
d
B H 0
同理可求 d r , B 0
I
R
r
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三 铁磁质
1 磁畴
无 外 磁 场
7-6 磁场中的介质
B
有 外 磁 场
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第五版
7-6 磁场中的介质
2 磁化曲线 磁滞回线
B/10-4T
15
10
B=f (H)
5
θ
0
400
600 800 1 000 H/(Am-1)
顺磁质的B-H曲线
物理学
第五版
当外磁场由 Hm 逐渐减小时，这种 B 的变化落后于H的变 化的现象，叫做磁滞
现象 ，简称磁滞. 由于磁滞，H 0
时，磁感强度 B 0 ，Br 叫做剩余磁感强 度(剩磁).
7-6 磁场中的介质
B
Bm Q
P
Hm Br
H
O
Hm
Hc
P'
Bm
磁滞回线
矫顽力 H c
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7-6 磁场中的介质
3 铁磁性材料 不同铁磁性物质的磁滞回线形状相差很大.
B
B
B
OH
O
H
各向同性磁介质
M

H
（磁化率）
H

B
M

B

H
0
0



B 0 (1 )H

B 0r H H
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第五版
各向同性磁介质
7-6 磁场中的介质


B 0r H H
相对磁导率 r 1
磁 导 率 0r
1 顺磁质 r 1 抗磁质
1 铁磁质 （非常数）
物理学
第五版
7-6 磁场中的介质
例1 有两个半径分别为 R 和 r 的“无限
长”同轴圆筒形导体，在它们之间充以相对磁
导率为 r 的磁介质.当两圆筒
通有相反方向的电流 I 时，
I
试 求（1）磁介质中任意点
r
P 的磁感应强度的大小;
d
O
H
软磁材料
硬磁材料 矩磁铁氧体材料
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第五版
4 磁屏蔽
把磁导率不 同的两种磁介质 放到磁场中，在 它们的交界面上 磁场要发生突变， 引起了磁感应线 的折射.
7-6 磁场中的介质 磁屏蔽示意图