磁场中的磁介质ppt课件

r : 相对磁导率。 m r 1 : 磁化率 (无单位)。
Chapter 7. 恒定磁场
作者：杨茂§田7-9 磁场中的磁介质
P. 9 / 40.
☻在真空中：M＝0，μ r = 1， m r 1 0。 ☻顺磁质：μ r > 1， m 0 ； M与B同向。
抗磁质：μ r < 1， m 0 ； M与B反向。
实验发现：
M

m r 0
B
r : 相对磁导率。 m r 1 : 磁化率 (无单位)。
Chapter 7. 恒定磁场
作者：杨茂§田7-9 磁场中的磁介质
P. 10 / 40.
☻在真空中：M＝0，μ r = 1， m r 1 0。 ☻顺磁质：μ r > 1， m 0 ； M与B同向。
抗磁质：μ r < 1， m 0 ； M与B反向。
顺磁质
氧 铝 钨 钛
m 0
2.09×10 - 6 2.3×10 - 5 6.8×10 - 5 7.06×10 - 5
抗磁质
氢 铜 铋 汞
m 0
－9.9×10 - 9 －9.8×10 - 6 －1.66×10 - 5 －3.2×10 - 5
Chapter 7. 恒定磁场
作者：杨茂§田7-9 磁场中的磁介质
四、磁化强度与磁化电流间的关系
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若均匀磁化，总磁化电流：
Is a2l n i
n : 单位体积内分子电流数目。
M lim m i mi
V 0 V
V

N
i
V
a2
n i a2
P. 3 / 40.
1. 电子的轨道磁矩：
等效成圆电流：i

2
e a
/
v
m iS

2
e a
/
v

a2

1 2
eva
2. 电子自旋磁矩：
a
ev
i
分 子 磁 矩 m
3. 核自旋磁矩：
分子磁矩 m＝电子轨道磁矩+电子自旋磁矩+核自旋磁矩
Chapter 7. 恒定磁场
作者：杨茂§田7-9 磁场中的磁介质
作者：杨茂§田7-9 磁场中的磁介质
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1. 磁介质：
顺磁质：介质内B > B0 ； m 0 抗磁质：介质内B < B0 ； m 0
2. 磁化强度：

M lim V 0
mi V

m r 0
B

3. M与磁化电流的关系：js M eˆ n
二、顺磁质与抗磁质
1. 顺磁质： 分子磁矩≠0 (亦称分子的固有磁矩)
外场 B0 0
B 0
P. 5 / 40.
外场 B0 0

B Is
Is
B0
磁化电流
顺磁质因磁化而产生的附加磁感应强度 B。

介质内： B B0 B，B0 与 B同向，B B0 。
I0i )
( L内)
r L
Is：被L包围的总磁化电流；
I0i
I0i：被L包围的自由电流；
B
Is＝
M

m r 0
B
is
dIs n Sdl cos is
S
L

dl

B, M
Chapter 7. 恒定磁场
作者：杨茂§田7-9 磁场中的磁介质

M lim V 0
Chapter 7. 恒定磁场
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2. 抗磁质：分子磁矩＝0 (即分子的固有磁矩为零)
█ 无外磁场时：对外不显磁性！
B0

█当
B0

0
时，
分子中的电子的轨
道运动将受到影响，产生与 B0 相反
的附加轨道磁矩(也称感应磁矩)！
e m L
二、顺磁质与抗磁质
1. 顺磁质： 分子磁矩≠0 (亦称分子的固有磁矩)
外场 B0 0
B 0
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2. 电子自旋磁矩：
分 子 磁 矩 m
3. 核自旋磁矩：
分子磁矩 m＝电子轨道磁矩+电子自旋磁矩+核自旋磁矩
Chapter 7. 恒定磁场
作者：杨茂§田7-9 磁场中的磁介质
( The end )
Chapter 7. 恒定磁场
作者：杨茂§田7-9 磁场中的磁介质
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2、磁介质中的安培环路定理 磁场强度
Chapter 7. 恒定磁场
作者：杨茂§田7-9 磁场中的磁介质
一、磁场强度H的安培环路定理
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B dl L

0(Is
Is
m i a2 2a
Chapter 7. 恒定磁场
作者：杨茂§田7-9 磁场中的磁介质
M

Is l

js
js : 面磁化电流的线密度。
l
一般地有如下关系：
js M eˆ n
eˆ n : 磁介质表面外法线单位 矢量。
a i
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Is
m i a2 2a
Chapter 7. 恒定磁场
Chapter 7. 恒定磁场
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§7.9 磁场中的磁介质
Chapter 7. 恒定磁场
作者：杨茂§田7-9 磁场中的磁介质
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1、 磁介质 磁化强度
Chapter 7. 恒定磁场
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一、物质的分子磁矩
Chapter 7. 恒定磁场
作者：杨茂§田7-9 磁场中的磁介质
B
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外场 B0 0
Is
Is
B0 抗磁质因磁化而产生的附加磁感应强度 B。
磁化电流
介质内： B B0 B，B0 与 B反向，B B0 。
磁化电流分布在磁介质的表面。
Biblioteka Baidu注：导体中由自由电子的定向移动所产生的电流称
作自由电流或传导电流。
Chapter 7. 恒定磁场
三、磁化强度
作者：杨茂§田7-9 磁场中的磁介质
如何衡量磁介质被磁化的程度
磁化强度：
M
lim

mi
V 0 V
(A·m-1)
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Is
实验发现：
M

m r 0
B
l
Is
a i
m i a2 2a
Chapter 7. 恒定磁场
作者：杨茂§田7-9 磁场中的磁介质
M

Is l

js
js : 面磁化电流的线密度。
l
一般地有如下关系：
M lim m i mi
V 0 V
V

N
i
V
a2
n i a2
a i
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