大学物理第11章磁场中的磁介质教程文件
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磁场中的磁介质ppt
第五版
一、 H矢量的安培环路定理
几点说明
15
磁场中的介质
H dl I0
L
（1）只与传导电流有关，与束缚电流无关
（2） H 与 D 一样是辅助量，描述电磁场
ED
B H
B 0 H
9
（3）在真空中： M 0 r 1
第五版
15
磁场中的介质
当外磁场由 H m 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).
Bm
H m Br
B
Q
P
Hm
H
O
P
'
Hc
Bm
磁滞回线 矫顽力
Hc
17
第七章 恒定磁场
r
第七章 恒定磁场
13
物理学
第五版
15
磁场中的介质
解 rd R
B H
dR
0 r I
H dl I
l
2π dH I
2π d H dl I I 0
l
r
I
2π dH 0 , H 0
d
I
B H 0
同理可求 d r , B 0
物理学
第五版
15
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
O
H
O
H
O
H
软磁材料
硬磁材料
第七章 恒定磁场
矩磁铁氧体材料
大学物理-第十一章静磁学C
34
例11-24 图示为三种不同的磁介
质的B~H关系曲线，其中虚线表示 B
a
的是B=oH的关系。a、b、c各代
表哪一类磁介质的B~H关系曲线：
b
a代表铁磁质 的B~H关系曲线。
c
b代表顺磁质 的B~H关系曲线。
H
c代表抗磁质 的B~H关系曲线。
抗磁质和顺磁质的B和H间是线性关系, 相对磁导率r
与1相差不大。在一般性(精度要求不高)的问题中，可
χmH
其中m叫磁介质的磁化率。
由：
H
B
M
μo
得： B 0 (H M ) 0 (1 m )H
可证明1+m=r相对磁导率, or= 磁导率, 则
B μ0 μr H μH
21
磁场强度
真正有物理意义的, 对磁场中的运动电荷或 电流有力的作用的是B而不是H, 磁学中H仅 是一个辅助量, 相当于电学中的D,由于历史
M
dL
I
dt
dL Mdt
dL垂直于磁矩和磁场构成的平面，在虚线的圆周上， 绕磁场转动。
7
因此抗磁质中
B
B0
B
B0
这是抗磁性的重要表现。
(2)顺磁质：
pm Δpm pm 0 称为取向磁化。
分子的固有磁矩pm产生的附加磁场B´的方向总是 与外磁场Bo的方向相同, 因此顺磁质中
求解思路
选高斯面
（2）由
求 （3）由
（2）由
D dS
s
q0
（S内）
求
D E
D
（3）由
0 r
H dl l
I o内
H
B 0rH 求 B
求E
24
例11-24 图示为三种不同的磁介
质的B~H关系曲线，其中虚线表示 B
a
的是B=oH的关系。a、b、c各代
表哪一类磁介质的B~H关系曲线：
b
a代表铁磁质 的B~H关系曲线。
c
b代表顺磁质 的B~H关系曲线。
H
c代表抗磁质 的B~H关系曲线。
抗磁质和顺磁质的B和H间是线性关系, 相对磁导率r
与1相差不大。在一般性(精度要求不高)的问题中，可
χmH
其中m叫磁介质的磁化率。
由：
H
B
M
μo
得： B 0 (H M ) 0 (1 m )H
可证明1+m=r相对磁导率, or= 磁导率, 则
B μ0 μr H μH
21
磁场强度
真正有物理意义的, 对磁场中的运动电荷或 电流有力的作用的是B而不是H, 磁学中H仅 是一个辅助量, 相当于电学中的D,由于历史
M
dL
I
dt
dL Mdt
dL垂直于磁矩和磁场构成的平面，在虚线的圆周上， 绕磁场转动。
7
因此抗磁质中
B
B0
B
B0
这是抗磁性的重要表现。
(2)顺磁质：
pm Δpm pm 0 称为取向磁化。
分子的固有磁矩pm产生的附加磁场B´的方向总是 与外磁场Bo的方向相同, 因此顺磁质中
求解思路
选高斯面
（2）由
求 （3）由
（2）由
D dS
s
q0
（S内）
求
D E
D
（3）由
0 r
H dl l
I o内
H
B 0rH 求 B
求E
24
大学物理11.7 磁介质.
抗磁质内磁场 B B0 B'
附加磁化
11.7.3磁介质中的安培环路定理
对任意闭合回路进行B的积分
磁介质中的安培环路定理 l H dl I
L
B dl 0 ( I I s )
即：磁场强度沿任一闭合回路的环流等于穿过 该回路所围面积的传导电流之代数和。
I 2 r I 2 r
B2 H 2 0 r
I 2 r
H3
0 I B3 0 H 3 2 r
11.7.5铁磁质
基本性质： 高 值、非线性（不是常数）、磁滞
性、存在居里温度
1、磁化曲线
B
与电介质的类比
电介质 产生极化电荷 q 介质中总场 E E E 产生磁化电流 I 介质中总场 B B B 磁介质
极化后 0 磁化后 0
相对磁导率
当均匀磁介质充满整个磁场时，磁介质的相对磁导率为：
B r B0
B 0 r H 3、先由 H dl I 求H ，再由 l 求B。
１、密绕长直螺线管内充满介质的磁感应强度：
H nI
B 0 r nI
２、环形螺线管内部充满介质的磁感应强度：
NI H 2r
H I 2 r
0 r NI B 2r
0 r I B 2 r
外包一层相对磁导率为μr的圆筒形磁介质， 导线半径为R1，磁介质的外半径为R2，导
线内有电流I通过，电流均匀分布在横截
面上，求： (1)介质内外的磁场强度分布，并画出H-r 图，加以说明(r是磁场中某点到圆柱轴线
的距离)；
(2)介质内外的磁感应强度分布，并画出B-r图，加以
大学物理第11章磁场中的磁介质ppt课件
第三篇 电磁学
无损耗输电。传统输电过程中总要产生一部分焦耳热损耗，一般在 10%~20%，如果采用超导体输电，几乎没有电能损失，而且不需要 升压，可以不用变压器设备，也不必架设高压线，可以在地下管道中。 甚至可以直接传输直流电。
产生强磁场。因超导体无热损耗，可通过很大电流，如用超导芯线为 Nb3Sn。其最大电流密度为 109 A/m2, 在承受相同电流的情况下，超 导芯线可以细得多，超导磁铁不仅效率高，而且可以做得很轻便。例 如，一个能产生 5T 的中型电磁铁的重量可达 20 吨，而超导磁铁的重
量不过几公斤。 美国在 磁谱仪中，将采用超导磁铁产生强磁场，
2003 年再次送入地球轨道，观察暗物质和反物质。
第三篇第三篇电磁学电磁学在无外磁场时抗磁质中分子的轨道和自旋磁矩均不为零但其和分子磁矩为零m0物质不显磁抗磁质的磁化机理抗磁性电子进动有外场时外磁场使分子中作轨道运动的电子的角速度变化当电子轨道运动角速度与外磁场同向时角速度增加
第三篇 电磁学
第十一章 磁场中的磁介质
上章我们学习了真空中稳恒电流激发的磁场及其规律。当 空间有介质(导体、绝缘体)存在时，磁场将与介质发生相互 作用，我们把磁场中的介质称为磁介质。磁介质在外加磁场 作用下自身产生附加磁场的过程称为磁化。
分子电流——分子磁矩产生的磁效应可 以用一等效的圆电流的磁效应来表示。
这就是安培提出的分子电流假设。
第三篇 电磁学
顺磁质和抗磁质的磁化可用安培分子电流假说解释，而铁磁质的磁化很 复杂，后面我们将用磁畴的概念解释。
1. 顺磁质的磁化机理——顺磁性
无外磁场时，顺磁质中的每个分子虽然具有磁矩m≠0，但由于分子热 运动而使其取向无规则，物质分子的总分子磁矩m=0，物质对外不 显磁性。
大学物理-磁场中的磁介质_图文_图文
试 求（1）磁介质中任意点
I
P 的磁感应强度的大小；
（2）圆柱体外面一点Q
I
的磁感强度.
解
I I
同理可求
三 铁磁质
1 磁畴
有 外 磁 场
无外磁场
2 磁化曲线 磁滞回线
B/10-4T
15
ห้องสมุดไป่ตู้10
B=f (H)
5
θ
0
400
600 800 1 000 H/(Am-1)
顺磁质的B-H曲线
当外磁场由 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， 时，磁感强度 ， 叫做剩余磁感强 度(剩磁).
O
磁滞回线 矫顽力
3 铁磁性材料 不同铁磁性物质的磁滞回线形状相差很大.
O
O
O
软磁材料
硬磁材料 矩磁铁氧体材料
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.
磁屏蔽示意图
大学物理-磁场中的磁介质_图文_图文.ppt
2 顺磁质和抗磁质的磁化 分子圆电流和磁矩
顺磁质的磁化
无外磁场
顺磁质内磁场
有外磁场
无外磁场时抗磁质分子磁矩为零
抗磁质的磁化
同向时
抗磁质内磁场
反向时
3 磁化强度
分子磁矩 的矢量和
体积元
单位:
意义 磁介质中单位体积内分子 的合磁矩.
二 磁介质中的安培环路定理
分子磁矩
C
（单位体积分子磁矩数
）
传导电流 分布电流
B
C
A
D
磁场强度
磁介质1
D 0E P
S
0
L H dl I
L
D dS
S
V
e dV
例1 一环形螺线管，管内充满磁导率为μ，相对磁导 率为μr的顺磁质。环的横截面半径远小于环的半径。 单位长度上的导线匝数为n。
求：环内的磁场强度和磁感应强度
解： H dl H 2r NI
抗 磁 质
pm 0
, pm 0
顺 磁 质
pm 0
,
pm 0
2、顺磁质及其磁化
分子的固有磁矩不为零 pm 0
分 子 磁 矩
无外磁场作用时，由 于分子的热运动，分 子磁矩取向各不相同, 整个介质不显磁性。
pm 0
有外磁场时，分子磁矩要 受到一个力矩的作用，使分子 磁矩转向外磁场的方向。
L
H
NI 2r
nI
r
O
B H 0 r H
例2 一无限长载流圆柱体，通有电流I ，设电流 I 均匀分布在整个横截面上。柱体的磁导率为μ，柱 外为真空。
求：柱内外各区域的磁场强度和磁感应强度。
解： r R
I R
L
H dl H 2r I
r
2 2
o
H
2.硬磁材料：
特点：剩磁和矫顽力比较大，磁滞回 线所围的面积大，磁滞损耗大，磁滞 特性非常显著 例子：钨钢，碳钢，铝镍钴合金等。 应用：适合作永久磁铁，磁电式电表 中的永磁铁，耳机中的永久磁铁，永 磁扬声器。
B
o
H
B
3、矩磁材料：
铁氧体，是由三氧化二铁和其它二价 的金属氧化物的粉末混合烧结而成， 常称为磁性瓷。如锰镁铁氧体、锂锰 铁氧体等 o H
S
0
L H dl I
L
D dS
S
V
e dV
例1 一环形螺线管，管内充满磁导率为μ，相对磁导 率为μr的顺磁质。环的横截面半径远小于环的半径。 单位长度上的导线匝数为n。
求：环内的磁场强度和磁感应强度
解： H dl H 2r NI
抗 磁 质
pm 0
, pm 0
顺 磁 质
pm 0
,
pm 0
2、顺磁质及其磁化
分子的固有磁矩不为零 pm 0
分 子 磁 矩
无外磁场作用时，由 于分子的热运动，分 子磁矩取向各不相同, 整个介质不显磁性。
pm 0
有外磁场时，分子磁矩要 受到一个力矩的作用，使分子 磁矩转向外磁场的方向。
L
H
NI 2r
nI
r
O
B H 0 r H
例2 一无限长载流圆柱体，通有电流I ，设电流 I 均匀分布在整个横截面上。柱体的磁导率为μ，柱 外为真空。
求：柱内外各区域的磁场强度和磁感应强度。
解： r R
I R
L
H dl H 2r I
r
2 2
o
H
2.硬磁材料：
特点：剩磁和矫顽力比较大，磁滞回 线所围的面积大，磁滞损耗大，磁滞 特性非常显著 例子：钨钢，碳钢，铝镍钴合金等。 应用：适合作永久磁铁，磁电式电表 中的永磁铁，耳机中的永久磁铁，永 磁扬声器。
B
o
H
B
3、矩磁材料：
铁氧体，是由三氧化二铁和其它二价 的金属氧化物的粉末混合烧结而成， 常称为磁性瓷。如锰镁铁氧体、锂锰 铁氧体等 o H
西北工业大学《大学物理上》课件-第十一章磁场中的磁介质
·26 ·
Chapter 11. 磁场中的磁介质 §11. 3 铁磁质及其磁化特性
例 试判断下列起始磁化曲线所对应的磁介质类型。
a ：铁磁质； b ：顺磁质 ( μ >μ0 )； c ：抗磁质 ( μ <μ0 )；
·27 ·
Chapter 11. 磁场中的磁介质 §11. 3 铁磁质及其磁化特性
一、物质的分子磁矩
1. 电子的轨道磁矩： 等效成圆电流：
§11. 1 磁介质 磁化强度
2. 电子自旋磁矩： 3. 核自旋磁矩： 分子磁矩 ＝电子轨道磁矩+电子自旋磁矩+核自旋磁矩
·3 ·
Chapter 11. 磁场中的磁介质
二、顺磁质与抗磁质
§11. 1 磁介质 磁化强度
1. 顺磁质： 分子磁矩≠0 (亦称分子的固有磁矩)
·12 ·
Chapter 11. 磁场中的磁介质
§11. 1 磁介质 磁化强度
1. 磁介质： 顺磁质：介质内B > B0 ； 抗磁质：介质内B < B0 ；
2. 磁化强度：
3. M与磁化电流的关系：
( The end )·13 ·
Chapter 11. 磁场中的磁介质
§11. 2 磁介质中的安培环路定理
§11. 1 磁介质 磁化强度
js : 面磁化电流的线密度。 一般地有如下关系：
: 磁介质表面外法线单位 矢量。
·11 ·
Chapter 11. 磁场中的磁介质
§11. 1 磁介质 磁化强度
试判断 : 顺磁质中的磁化电流方向。
分析： 顺磁质
与 同向。
即：磁化电流 内侧：向上 外侧：向下
( 俯视图 )
抗磁质
氢 铜 铋 汞×10 - 5 －3.2×10 - 5
Chapter 11. 磁场中的磁介质 §11. 3 铁磁质及其磁化特性
例 试判断下列起始磁化曲线所对应的磁介质类型。
a ：铁磁质； b ：顺磁质 ( μ >μ0 )； c ：抗磁质 ( μ <μ0 )；
·27 ·
Chapter 11. 磁场中的磁介质 §11. 3 铁磁质及其磁化特性
一、物质的分子磁矩
1. 电子的轨道磁矩： 等效成圆电流：
§11. 1 磁介质 磁化强度
2. 电子自旋磁矩： 3. 核自旋磁矩： 分子磁矩 ＝电子轨道磁矩+电子自旋磁矩+核自旋磁矩
·3 ·
Chapter 11. 磁场中的磁介质
二、顺磁质与抗磁质
§11. 1 磁介质 磁化强度
1. 顺磁质： 分子磁矩≠0 (亦称分子的固有磁矩)
·12 ·
Chapter 11. 磁场中的磁介质
§11. 1 磁介质 磁化强度
1. 磁介质： 顺磁质：介质内B > B0 ； 抗磁质：介质内B < B0 ；
2. 磁化强度：
3. M与磁化电流的关系：
( The end )·13 ·
Chapter 11. 磁场中的磁介质
§11. 2 磁介质中的安培环路定理
§11. 1 磁介质 磁化强度
js : 面磁化电流的线密度。 一般地有如下关系：
: 磁介质表面外法线单位 矢量。
·11 ·
Chapter 11. 磁场中的磁介质
§11. 1 磁介质 磁化强度
试判断 : 顺磁质中的磁化电流方向。
分析： 顺磁质
与 同向。
即：磁化电流 内侧：向上 外侧：向下
( 俯视图 )
抗磁质
氢 铜 铋 汞×10 - 5 －3.2×10 - 5
第十一章恒定电流的磁场作业磁介质磁介质中的安培环路定理小结
作业11.1、11.211.4、11.8、11.9、11.15、11.1787磁介质90顺磁质B B >（铝、氧、锰等）弱磁质B B >>铁磁质（铁、钴、镍等）强磁性物质B B <抗磁质（铜、铋、氢等）弱磁质抗磁质顺磁质SI SI B L宏观上构成沿介质表面的等效环形电流, 称为表面束缚电流或磁化电流。
B AI 0I cbad.l113五、磁场对载流导线和运动电荷的作用（1）磁场对载流导线的作用力—安培力微分形式积分形式B l I F ⨯=d d Bl I F l⨯=⎰d 其中，是载流导线上的电流元，是所在处的磁感应强度。
l Id l I d B（2）均匀磁场对平面载流线圈的作用合力=∑F 磁力矩B p M m ⨯=式中，是载流线圈的磁矩，，其中N 是线圈匝数，I 是线圈中的电流，S 是线圈的面积，且S 的方向与电流环绕方向满足右螺旋法则。
m p S NI p m=114（3）磁力的功⎰=m1m2m d ΦΦΦI A mm1m2)(ΦI ΦΦI ∆=-=磁力的功等于电流强度I 乘以通过回路磁通量的增量∆Φm 。
（4）磁场对运动电荷的作用Bq F⨯=v 洛仑兹力:116六、磁介质（1）磁介质的分类抗磁质1<r μ顺磁质1>r μ铁磁质1>>r μ（2）磁介质的磁化在外磁场中固有磁矩沿外磁场的取向或感应磁矩的产生使磁介质的表面（或内部）出现束缚电流。
大学物理磁介质(老师课件)
2）硬磁材料
HC — 104～106 A/m
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 剩磁性强 磁滞回线宽 磁滞损耗大 应用： 适合制作永久磁铁 永磁喇叭 用于拾音器、扩音 器、麦克风、收录 音机等 B
H
3）矩磁材料： 特点：磁滞回线呈矩形状
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”
二、铁磁质的磁化
三、铁磁性材料的分类
四、磁致伸缩
一、 铁磁质的宏观性质
1. r 1 可使原场大幅度增加 B r B 0 0 r H
2. r与磁化历史（H)有关，不是常数。 B—H和r—H曲线是非线性关系 3. 磁滞现象----B的变化落后 B (B T) 于H 的变化 4. 居里温度----铁磁性 消失的临界温度
B H
四、磁致伸缩 B变 M 磁畴方向改变 晶格间距改变
铁磁体长度和体积改变— 磁致伸缩
长度相对改变约10-5量级 温下可达10 -1
某些材料在低
磁致伸缩有一定固有频率 当外磁场变 化频率和固有频率一致时 发生共振
可用于制作激振器、超声波发生器等
磁介质与电介质的比较
无磁荷 基本场量 B
4
取回路如图，设总匝数为N H dl H 2πr NI
L
O R1 r R2
NI nI H 2πr
细螺绕环
R1 R2 r
H nI B μ H μ nI
长直螺线管亦然
M ( μr 1) H ( μr 1)nI
j M 表
代入数据
M 7.9410 A/m
· 当T > Tc时，铁磁性消失， 铁磁质顺磁质
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第三篇 电磁学
二、介质的磁化 magnetization
任何物质皆由原子或分子构成。原子 （分子）中的电子同时参与两种运动： 自旋及绕核的轨道运动，对应有轨道磁 矩和自旋磁矩。
分子磁矩——分子所有轨道磁矩与自旋 磁矩之和，称为分子固有磁矩，简称为 分子磁矩 m。分子磁矩的方向与电子运 动的角速度方向相反。
第三篇 电磁学
磁介质中的安培环路定理
电介质中的高斯定理
B dl
L
0
I0 0
i'
L
L
E dS
1
S
0
(q0 q' )
S
H
B
B
0r
D 0 r E E
l H dl I0
D dS q0
S
第三篇 电磁学
§ 11.2 铁磁质
在工程技术上常用的磁介质是铁磁质，如电机、变压器和电表等。铁 磁质有如下特点：
第三篇 电磁学
⊙
等效
Is
对各向同性（均匀）磁介质，从 导体横截面看，导体内部分子电 流两两反向，相互抵消。导体边 缘分子电流同向。
对各向同性（均匀）磁介质，分子 电流可等效成磁介质表面的磁化电 流Is，Is产生附加磁场B'。
对各向同性（均匀）磁介质，磁化电流Is只出现在介质表面，介质内部无 磁化电流。
—分子磁矩为零m=0 ，物质不显
磁性。
有外场时，外磁场使分子中作轨道运 动的电子的角速度变化（当电子轨道 运动角速度与外磁场同向时，角速度 增加；当电子轨道运动角速度与外磁 场反向时，角速度减小），产生一总 是与外磁场B0反向的附加磁矩m ≠ 0，从而产生与外场B0反向的附加磁 场B'。
第三篇 电磁学
0r
第三篇 电磁学
则有磁介质中的安培环路定理成为：
LHdlI0
即：磁场强度沿任意闭合路径的线积分（环流），等于穿过以该回路为 边界的传导电流的代数和。
说明：
H 是为消除磁化电流的影响而引入的辅助物理量。 H 的环流仅与传导电流I 有关,与介质无关。(当I相同时，尽管介质不
同，H在同一点上也不相同，然而环流却相同。因此可以用它求场量 H ，就象求D 那样。
顺磁质 抗磁质 铁磁质
B'与B0同向，B > B0 B'与B0反向，B < B0 B'与B0同向，B >>B0，
B0
I
B0
I B'
第三篇 电磁学
实验已经证明，均匀磁介质磁化后，磁介质中的磁感应强度与无介质时 (真空中)的磁感应强度有比例关系，这就是介质的相对磁导率；（可用均 匀介质充满长直螺线管验证）。
H的单位：安培/米(A/m)
第三篇 电磁学
例1、长直单芯电缆的芯是一根半径为R 的金属导体，它与外壁之间充 满均匀磁介质，电流从芯流过再沿外壁流回。求介质中磁场分布。
解：取如图所示安培回路
l H dl I
H I
2 r
B
0r H
0r I 2 r
方向沿圆的切线方向
II
R
r
B
第三篇 电磁学
例2：P140, 例11.1。
分子电流——分子磁矩产生的磁效应可 以用一等效的圆电流的磁效应来表示。
这就是安培提出的分子电流假设。
第三篇 电磁学
顺磁质和抗磁质的磁化可用安培分子电流假说解释，而铁磁质的磁化很 复杂，后面我们将用磁畴的概念解释。
1. 顺磁质的磁化机理——顺磁性
无外磁场时，顺磁质中的每个分子虽然具有磁矩m≠0，但由于分子热 运动而使其取向无规则，物质分子的总分子磁矩m=0，物质对外不 显磁性。
第三篇 电磁学
大学物理第11章磁场中的磁介 质
第三篇 电磁学
§11.1 磁Leabharlann 质对磁场的影响一、磁介质对磁场的影响
与电介质的情况类似，稳恒磁场
中的磁介质因磁化而产生磁化电流和
附加磁场；磁介质内的总场为原磁场
B0
与附加磁场B’的矢量和。
BB0B'
但附加磁场并不总是削弱原磁场（这一 点和介质的极化不同），B’ 的方向， 随磁介质的材料构成而不同。大致可以 分为三类：
有外磁场时，各分子磁矩在外磁场力矩的作用下，向外场方向偏转取
向，物质分子的总分子磁矩m=m≠0，从而产生附加磁场B'。m 和 B'及Bo同向——顺磁性。
顺磁质内的磁感应强度为：
B Bo B B0
第三篇 电磁学
无外场Bo时，分子的磁矩排列 杂乱无章，介质内分子磁矩的 矢量和m=m=0
有外场Bo时，分子磁矩沿外场转 向，分子磁矩的矢量和 m=m≠0
说明：
抗磁性是一切磁介质固有的特性，它不仅存在于抗磁介质中，也存在 于顺磁介质中；只不过对于顺磁介质，磁化产生的磁矩>电子附加磁 矩，顺磁效应 > 抗磁效应。
抗磁介质中电子附加磁矩起主要作用，显抗磁性。
磁化的宏观效果： （1）在外磁场下，总的分子磁矩不为零， m≠0； （2）介质某些表面出现磁化电流I’（束缚电流）； （3）磁化电流会产生附加的磁场B’，总的磁场B=B0+B’=urB0；
第三篇 电磁学
B // Bo
B Bo B Bo
Is
磁化电流 Is 可产生附加磁场 B' ，但无热效应，因为无宏观电荷的移动， 磁化电流束缚在介质表面上，不可引出，因此，磁化电流也称为束缚电流。
第三篇 电磁学
2. 抗磁质的磁化机理——抗磁性（电子进动）
在无外磁场时，抗磁质中分子的轨 道和自旋磁矩均不为零，但其和—
BrB0
EE0/r
顺磁质：μr≥ 1 如金属铝、锰、铬等。 抗磁质：μr ≤ 1 如金属金、银、铜等。 铁磁质：μr >> 1 如金属铁、钴、镍等。
顺磁质和抗磁质的磁性很弱，统称弱磁质，它们的相对磁导率一般是常 数；铁磁质的磁性很强，且具有非线性和磁滞特性，属于强磁场物质， 常常是制作磁铁的材料，它们的相对磁导率往往是变化的。
角速度与外磁场同向时
FF eFmiF e
产生与B0反向的附加 电子磁矩m'
抗磁质的总磁矩m=m' ≠ 0
与B0反向
产生与B0反向的附加磁场B’'
角速度与外磁场反向时，可作类似分析而得到相同的结论。
B B0 B B0 , B B0
超导体是理想的抗磁 体，具有超导性和完 全抗磁性。
第三篇 电磁学
第三篇 电磁学
三、磁介质中的安培环路定理
有磁介质时，安培环路定理是：
L B d l 0 ( I0 I')
磁介质的总场
传导电流
磁化电流
由于磁化电流的计算很繁，所以我们从无磁介质时出发。
无磁介质时： LB 0dl0
根据实验规律 BrB0
I0
B
dl
所以
L0r
定义磁场强度： H
B
I0 B