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1、CH7磁介質(zhì)前面討論載流線圈產(chǎn)生磁場和變化的磁場產(chǎn)生感應電動勢都是假定導體以外是真空，或者不存在磁性物質(zhì)。但在實際中大多數(shù)情況下電感器件的線圈中都有鐵芯。為了弄清鐵芯在這里的作用，就要對磁介質(zhì)有基本的認識。本章主要內(nèi)容本章講解磁介質(zhì)的磁化現(xiàn)象，磁化規(guī)律和磁化的微觀解釋；有介質(zhì)存在時靜磁場的基本規(guī)律；詳細介紹了鐵磁質(zhì)的磁化特點；簡介磁荷觀點和磁路計算；最后給出磁場的能量。§1有介質(zhì)存在時靜磁場的基本規(guī)律有關磁介質(zhì)的理論，有兩種不同的觀點：分子電流觀點和磁荷觀點。兩種觀點假設的微觀模型不同，從而賦予了磁感應強度和磁場強度不同的物理意義，但是最后得到的
2、宏觀規(guī)律和表達式完全一樣，所以計算結(jié)果也完全一樣。在這種意義上兩種觀點是等價的。因為人們對磁現(xiàn)象的認識是源于對天然磁體的觀察，所以磁荷觀點在歷史上出現(xiàn)較早。但由安培以假說的形式提出的分子電流理論揭示了磁現(xiàn)象和電流的關系，所以比較流行。一、磁介質(zhì)的磁化在磁場作用下能發(fā)生變化并能反過來影響磁場的媒質(zhì)叫做磁介質(zhì)。?1、磁化：磁介質(zhì)在磁場的作用下內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化（并反過來影響磁場）的過程。?2、磁介質(zhì)的磁化的解釋——分子磁矩說安培認為，由于電子的運動，每個磁介質(zhì)分子或原子都相當于一個環(huán)形電流，叫分子電流或束縛電流（區(qū)別于傳導電流）。分子電流的磁矩叫分子磁
3、矩。無外磁場時，磁介質(zhì)中各個分子磁矩取向雜亂無章，宏觀上磁介質(zhì)不顯磁性；磁介質(zhì)放入外磁場中，介質(zhì)中每個分子磁矩都要受到外電場的作用力矩T=Pm×B，使得每個磁矩都要盡量轉(zhuǎn)向外場的方向，這時在磁介質(zhì)內(nèi)任取一小體積ΔV，在ΔV所有分子磁矩的矢量和不為零，形成宏觀磁化電流或束縛電流，這些電流又要激發(fā)附加電場B?,使得總電場B=B0+B?。例如，考慮一段插在線圈內(nèi)的軟鐵棒，如圖所示。按照安培的分子環(huán)流觀點，棒內(nèi)每個磁分子相當于一個環(huán)形電流。在沒有外磁場的作用時，各分子環(huán)流的取向是雜亂無章的，如右圖（a）所示，它們的磁矩相互抵消，宏觀看來，軟鐵棒不顯示磁性
4、，稱它處于18未磁化狀態(tài)。當線圈中通入電流后，它產(chǎn)生一個外磁場（這個由外加電流產(chǎn)生，并與之成正比的磁場，又叫磁化場，產(chǎn)生磁化場的外加電流叫勵磁電流。在磁化場的力矩作用下，各分子環(huán)流的磁矩在一定程序上沿著場的方向排列起來（如圖b）所示。這時稱軟鐵棒磁化了。如圖（b）右方是磁化了的軟鐵棒的橫截面圖。由圖可以看出，當介質(zhì)均勻時，由于分子環(huán)流的回繞方向一致在介質(zhì)內(nèi)部任何兩個分子環(huán)流中相鄰的那一對電流元方向總是彼此相反，它們的效果相互抵消，只有在橫截面邊緣上的各段電流元未被抵消，宏觀看來，這橫截面內(nèi)所有分子環(huán)流的總體與沿截面邊緣的一個大環(huán)形電流等到效，如圖
5、（c）右方。由于在各個截面的邊緣上都出現(xiàn)了這類環(huán)形電流（宏觀上叫它為磁化電流），整體看來，磁化了的軟鐵棒就象一個由磁化電流組成的“螺線管”（如圖c左方）。這個磁化電流的“螺線管”產(chǎn)生的磁感應強度的分布如下圖所示。它在棒的內(nèi)部的方向與磁化場的方向一致，所以在棒內(nèi)的總磁感應強度比沒有鐵芯時的磁感應強度大了。這就是為什么鐵芯能夠使磁感應通量增加的道理。正如討論電介質(zhì)時必須區(qū)分極化電荷和非極化電荷（即自由電荷）一樣，討論磁介質(zhì)時也必須區(qū)別磁化電流和非磁化電流也叫勵磁電流。前者是分了電流因磁化而呈現(xiàn)的宏觀電流，它不伴隨著帶電粒子的宏觀位移。非磁化電流也叫傳
6、導電流或自由電流。?3、磁化強度???定義：?它是一個宏觀矢量點函數(shù)。其中是物理無限小。如果磁介質(zhì)中各點磁化強度相同，則說它是均勻磁化的。例如，軟鐵棒，安它處于未磁化狀態(tài)時，各個分子磁矩的取向雜亂無章，它們的矢量和，從而棒內(nèi)的磁化強度。在有磁化場的情況下，棒內(nèi)的分子磁矩在一定程度上沿著方向排列起來，這時各分子磁矩的矢量和將不為0，且合成矢量具有的方向，從而磁化強度矢量就是一個沿方向的矢量。分子磁矩定向排列和程度越高，它們的矢量和的數(shù)值就越大，從而磁化強度的數(shù)值就越大?？梢?，上述定義的磁化強度確是一個能夠反映介質(zhì)磁化狀態(tài)的物理量。4、磁介質(zhì)的分類實
7、踐和理論都表明，磁介質(zhì)按其磁特性可以分為三類：順磁質(zhì)、抗磁質(zhì)和鐵磁質(zhì)。（1）順磁質(zhì)：分子的固有磁矩不為零（線性磁介質(zhì)）???18每個分子中的各電子的運動對外總的磁效應可等效一個小環(huán)形電流（形成分子固有磁矩）。（物理無限小體元中在大量分子，無外磁場時總磁矩為0；同時每個分子中有多個電子）（2）抗磁質(zhì)：分子的固有磁矩為零（線性磁介質(zhì)）???每個分子中的各電子的運動對外總的磁效應為零（形成分子固有磁矩為零）。（3）鐵磁質(zhì)：非線性磁介質(zhì)，情況復雜，后面單獨討論。5、磁化規(guī)律（各向同性的線性磁介質(zhì)）順磁質(zhì)、抗磁質(zhì)的磁特性與鐵磁質(zhì)有很大不同，可以合稱為非鐵磁
8、質(zhì)；非鐵磁質(zhì)又有各向同性與各向異性之分。實驗表明，一般情況下，對各向同性的非鐵磁質(zhì)中的每一宏觀點，其磁化強度與磁感應強度的方向平行（對順
