(8)第12章磁场中磁介质10年
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-----抗磁质
无论是顺磁质还是抗磁质 B B0 约10-5 -----弱磁质
R 铁、钴、镍及其合金 B
I
二、分子电流与分子磁矩
3）B B0
B、>> B0 ,且同向
----铁磁质
强顺磁质
分子电流实际上是分子或原子中的电子绕核运 动及自旋运动的综合效果，相当于一个圆电流。这 种分子电流也具有一定的磁矩——分子磁矩 。
则：B B0
3、顺磁质与抗磁质的比较：
顺磁质
pm 0
在外p场m取中向与pBm0一 致
pm
B B0 B B0
磁化率（弱） m 0
相对磁导率 r 1
抗磁质
在外p场m取p中m向与0Bp0m反向0
B B0 B B0
B
R
0
I
无磁介质时：
B0 0nI
加入磁介质后
R
磁介质
B I
B B0 B
附加磁场
B B0 B
方向如何，产生的附加磁矩
Pm 的方向总是与外磁场B0
的方向相反。
电子轨 道磁矩
Pm
角
动
L
量 方 向
B0 外磁场
下图是电子轨道运动方向相反的情况示意图 (其附加磁矩方向都是与外磁场方向相反)
附加磁 Δ Pm
矩方向
M
进动 方向
e
L
电
Pm
子
轨e
道
附加磁
运
矩方向
动 方
L
Δ Pm
进动
向
方向 M
Pm B0 外磁场
磁化率（弱） m 0
相对磁导率 r 1
四、磁化强度与磁化电流
1、磁化强度 磁化强度M ：在被磁化的磁介质中，单位体积内
分子磁矩的矢量和。
M
pm
pm
A m1
V
分子固有磁矩矢量和
分子附加磁矩矢量和
对比电介质
极化强度 P
pe
ΔV
2、 磁化电流 Is
若把一磁介质放入外磁场中，无论顺磁还是抗磁质
都会因被磁化而产生“宏观” 电流 Is 。
as
. . . I. . .
l
B0
磁化面电流 as
分子电流
传导电流
M
as —磁化电流面密度.（沿轴线单位长度上的磁化面电流）
实际上，磁化电流 I s 是分子电流的宏观表现。
3、 磁化强度与磁化电流的关系
① M 与 as 的关系
分子磁矩 (固有磁矩)
轨道磁矩 ——电子绕核的轨道运动 自旋磁矩 ——电子本身自旋
pm
ISn
分子磁矩在外磁场中受到 磁力矩作用，使它向磁场 方向偏转
M pm B
pm B
I pm
I
pm
I I
pm
但电子轨道运动及自旋运动对应的分子磁矩在外磁场
作用下，电子会以外磁场方向为轴线转动（叫进动）而
M
L， 故M
不 改变L的 大小
形成的电
只 改变L的 方向
流方向
由角动量定理：dL Mdt可知
附加磁
矩方向
角动量
IPm 增量方向
M
.
.
dL
角动量的增量方向与磁力矩方向一致
因此，电子绕外磁场运动（进动），产生
e
一附加磁矩Pm 与原磁场B0 方向相反。
v
同理可得,无论电子运动
2、顺磁质和抗磁质的磁化机理；
3、什么叫磁化强度M？它与磁化电流的关系？
4、在磁介质中高斯定理和安培环路定理还成立吗？ 如何运用介质中的安培环路定理解题？
5、磁化强度M和磁场强度H及磁感应强度B三者矢量之 间有什么关系?
磁介质——能与磁场产生相互作用的物质
磁化——磁介质在磁场作用下所发生的变化
一、 物质磁性的概述
I0 Is
磁介质表面上某点的磁化强度M在量值上等于该点
磁化面电流密度as 的大小。
对比电介质
n—曲面的外法线方向单位矢量
极化电荷面密度 P nˆ
B 0 外磁场
三、磁介质的顺磁性与抗磁性
（顺磁性只有顺磁质和铁磁质才具有，而抗磁性是一切磁介质 共同所具有的特性。）
1、顺磁质及其磁化
顺磁质---分子的固有磁矩不为零
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,在
每个宏观体积元内合成的磁矩为
零,整个介质对外不显磁性.
pm
0
pm 0
产生一个附加磁矩
pm
，
pm
的方向总是与外磁场方向相
反。因此，任何磁介质都具有抗磁性，抗磁性是一切磁
介质分子共同具有的特性。
9页(三、磁介质的顺磁性与抗磁性）
(自学) *抗磁性的经典解释（以电子的运动为例）
pm
I
r
Baidu Nhomakorabea
2
n,
L
r
mv
M Pm B （M :电子 在Bo受到的磁力矩）
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。
Pm 0
pm
M
B0
M pm B0
分子磁矩产生的附加磁场方向和外磁场方向一
致，顺磁质磁化结果，使介质内部磁场增强。
B B0
思考:磁化机理类似于
什么分子的极化?
B0
指出一点：
在顺磁质中
pm
pm
因此顺磁质中的磁场还是加强了。
即： B B0
2、抗磁质及其磁化
抗磁质分子的固有磁矩(磁矩矢量和) 为零
pm 0
(磁化机理类似于无机分子极化)
在外磁场作用下产生 附加磁矩
p m
总与外磁场 方向反向
任一体积元中
pm 0
Pm 0
因此，对于抗磁质,电子的附加磁矩总 是削弱外磁场的作用。
.基本内容:
顺磁质
1、 磁介质及其分类 抗磁质
弱磁质
铁磁质 强顺磁质
2、顺磁质、抗磁质的定义，顺磁质和抗磁质的基本性质
3、铁磁质的特性 弱磁质磁化的微观机制
4、磁化机理 铁磁质磁化的磁畴理论
5、有磁介质时的磁场规律
12-1 磁介质 磁化强度
.本次课主要内容: 1、磁介质分为哪几类？什么是顺磁质、抗磁质？
附加磁场
根据 B的大小和方向可将磁介质分为以下几大类
R
锰、铬、氮气----
I
R
银、铜、氢….
I
1）B B0 B B、 与 B0 同向
-----顺磁质
2）B B0 B B、 与 B0 反向
无论是顺磁质还是抗磁质 B B0 约10-5 -----弱磁质
R 铁、钴、镍及其合金 B
I
二、分子电流与分子磁矩
3）B B0
B、>> B0 ,且同向
----铁磁质
强顺磁质
分子电流实际上是分子或原子中的电子绕核运 动及自旋运动的综合效果，相当于一个圆电流。这 种分子电流也具有一定的磁矩——分子磁矩 。
则：B B0
3、顺磁质与抗磁质的比较：
顺磁质
pm 0
在外p场m取中向与pBm0一 致
pm
B B0 B B0
磁化率（弱） m 0
相对磁导率 r 1
抗磁质
在外p场m取p中m向与0Bp0m反向0
B B0 B B0
B
R
0
I
无磁介质时：
B0 0nI
加入磁介质后
R
磁介质
B I
B B0 B
附加磁场
B B0 B
方向如何，产生的附加磁矩
Pm 的方向总是与外磁场B0
的方向相反。
电子轨 道磁矩
Pm
角
动
L
量 方 向
B0 外磁场
下图是电子轨道运动方向相反的情况示意图 (其附加磁矩方向都是与外磁场方向相反)
附加磁 Δ Pm
矩方向
M
进动 方向
e
L
电
Pm
子
轨e
道
附加磁
运
矩方向
动 方
L
Δ Pm
进动
向
方向 M
Pm B0 外磁场
磁化率（弱） m 0
相对磁导率 r 1
四、磁化强度与磁化电流
1、磁化强度 磁化强度M ：在被磁化的磁介质中，单位体积内
分子磁矩的矢量和。
M
pm
pm
A m1
V
分子固有磁矩矢量和
分子附加磁矩矢量和
对比电介质
极化强度 P
pe
ΔV
2、 磁化电流 Is
若把一磁介质放入外磁场中，无论顺磁还是抗磁质
都会因被磁化而产生“宏观” 电流 Is 。
as
. . . I. . .
l
B0
磁化面电流 as
分子电流
传导电流
M
as —磁化电流面密度.（沿轴线单位长度上的磁化面电流）
实际上，磁化电流 I s 是分子电流的宏观表现。
3、 磁化强度与磁化电流的关系
① M 与 as 的关系
分子磁矩 (固有磁矩)
轨道磁矩 ——电子绕核的轨道运动 自旋磁矩 ——电子本身自旋
pm
ISn
分子磁矩在外磁场中受到 磁力矩作用，使它向磁场 方向偏转
M pm B
pm B
I pm
I
pm
I I
pm
但电子轨道运动及自旋运动对应的分子磁矩在外磁场
作用下，电子会以外磁场方向为轴线转动（叫进动）而
M
L， 故M
不 改变L的 大小
形成的电
只 改变L的 方向
流方向
由角动量定理：dL Mdt可知
附加磁
矩方向
角动量
IPm 增量方向
M
.
.
dL
角动量的增量方向与磁力矩方向一致
因此，电子绕外磁场运动（进动），产生
e
一附加磁矩Pm 与原磁场B0 方向相反。
v
同理可得,无论电子运动
2、顺磁质和抗磁质的磁化机理；
3、什么叫磁化强度M？它与磁化电流的关系？
4、在磁介质中高斯定理和安培环路定理还成立吗？ 如何运用介质中的安培环路定理解题？
5、磁化强度M和磁场强度H及磁感应强度B三者矢量之 间有什么关系?
磁介质——能与磁场产生相互作用的物质
磁化——磁介质在磁场作用下所发生的变化
一、 物质磁性的概述
I0 Is
磁介质表面上某点的磁化强度M在量值上等于该点
磁化面电流密度as 的大小。
对比电介质
n—曲面的外法线方向单位矢量
极化电荷面密度 P nˆ
B 0 外磁场
三、磁介质的顺磁性与抗磁性
（顺磁性只有顺磁质和铁磁质才具有，而抗磁性是一切磁介质 共同所具有的特性。）
1、顺磁质及其磁化
顺磁质---分子的固有磁矩不为零
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,在
每个宏观体积元内合成的磁矩为
零,整个介质对外不显磁性.
pm
0
pm 0
产生一个附加磁矩
pm
，
pm
的方向总是与外磁场方向相
反。因此，任何磁介质都具有抗磁性，抗磁性是一切磁
介质分子共同具有的特性。
9页(三、磁介质的顺磁性与抗磁性）
(自学) *抗磁性的经典解释（以电子的运动为例）
pm
I
r
Baidu Nhomakorabea
2
n,
L
r
mv
M Pm B （M :电子 在Bo受到的磁力矩）
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。
Pm 0
pm
M
B0
M pm B0
分子磁矩产生的附加磁场方向和外磁场方向一
致，顺磁质磁化结果，使介质内部磁场增强。
B B0
思考:磁化机理类似于
什么分子的极化?
B0
指出一点：
在顺磁质中
pm
pm
因此顺磁质中的磁场还是加强了。
即： B B0
2、抗磁质及其磁化
抗磁质分子的固有磁矩(磁矩矢量和) 为零
pm 0
(磁化机理类似于无机分子极化)
在外磁场作用下产生 附加磁矩
p m
总与外磁场 方向反向
任一体积元中
pm 0
Pm 0
因此，对于抗磁质,电子的附加磁矩总 是削弱外磁场的作用。
.基本内容:
顺磁质
1、 磁介质及其分类 抗磁质
弱磁质
铁磁质 强顺磁质
2、顺磁质、抗磁质的定义，顺磁质和抗磁质的基本性质
3、铁磁质的特性 弱磁质磁化的微观机制
4、磁化机理 铁磁质磁化的磁畴理论
5、有磁介质时的磁场规律
12-1 磁介质 磁化强度
.本次课主要内容: 1、磁介质分为哪几类？什么是顺磁质、抗磁质？
附加磁场
根据 B的大小和方向可将磁介质分为以下几大类
R
锰、铬、氮气----
I
R
银、铜、氢….
I
1）B B0 B B、 与 B0 同向
-----顺磁质
2）B B0 B B、 与 B0 反向