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《15磁介質(zhì)的磁化磁化強度矢量--大學(xué)物理電子教案.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、磁介質(zhì)的磁化磁化強度1①.順磁介質(zhì)磁場中放入磁介質(zhì)磁介質(zhì)發(fā)生磁化產(chǎn)生附加磁場如鋁、錳、鉻等。一、磁介質(zhì)的磁化現(xiàn)象1.磁介質(zhì)的分類凡是能與磁場發(fā)生相互作用的物質(zhì)叫磁介質(zhì)。順磁介質(zhì)中產(chǎn)生的附加磁場與外場方向相同，磁介質(zhì)中的場要比外場大。②抗磁介質(zhì)抗磁介質(zhì)中產(chǎn)生的附加磁場與外場方向相反，磁介質(zhì)中的場要比外場小。2如金屬金、銀、銅等。③鐵磁介質(zhì)鐵磁介質(zhì)中產(chǎn)生的附加磁場與外場方向相同，但磁介質(zhì)中的場要遠比外場大，是外場的幾百倍到幾萬倍。如金屬鋼、鐵、鈷、鎳等。2.磁介質(zhì)的磁化機制類似電介質(zhì)的討論，從物質(zhì)電結(jié)構(gòu)來說明磁性的起源。NS相當(dāng)于一磁偶極子3整個分子磁矩是其中各個電子
2、的軌道磁矩和自旋磁矩以及核的自旋磁矩的矢量和（核的自旋磁矩常可忽略）。原子中電子參與兩種運動：自旋及繞核的軌道運動，對應(yīng)有軌道磁矩和自旋磁矩。順磁質(zhì)：由具有固有磁矩的分子組成。分子中各電子的磁矩不完全抵消，整個分子具有一定的固有磁矩。抗磁質(zhì)：分子中各電子的磁矩完全抵消，整個分子不具有固有的磁矩。1.順磁質(zhì)的磁化機制磁介質(zhì)是由大量分子或原子組成，無外場時，順磁質(zhì)分子的磁矩排列雜亂無章，介質(zhì)內(nèi)分子磁矩的矢量和。4有外磁場時，這些分子固有磁矩就要受到磁場的力矩作用，等效Is⊙從導(dǎo)體橫截面看，導(dǎo)體內(nèi)部分子電流兩兩反向，相互抵消。導(dǎo)體邊緣分子電流同向,未被抵消的分子電流沿著
3、柱面流動。分子電流可等效成磁介質(zhì)表面的磁化電流Is，Is產(chǎn)生附加磁場。分子磁矩的矢量和:力矩的方向力圖使分子磁矩的方向沿外場轉(zhuǎn)向。各分子磁矩都在一定程度上沿外磁場方向排列起來.5加外磁場后，電子受的向心力為核力和洛侖茲力的疊加，iei產(chǎn)生反向電子附加磁矩2.抗磁質(zhì)的磁化機制磁化電流Is可產(chǎn)生附加磁場，但無熱效應(yīng)，因為無宏觀電荷的移動，磁化電流束縛在介質(zhì)表面上，不可引出，因此，磁化電流也稱為束縛電流。對抗磁介質(zhì)來說，無外磁場時，各電子的磁矩矢量和為0，分子磁矩,分子不顯磁性。6綜上所述：不論電子的軌道磁矩方向如何，附加磁場總與外場反向，eieii產(chǎn)生反向電子附加磁矩
4、同理，分子電流可等效成磁介質(zhì)表面的磁化電流Is，Is產(chǎn)生附加磁場。Is等效⊕7②.對于順磁介質(zhì)分子磁矩>電子附加磁矩，順磁效應(yīng)>抗磁效應(yīng)；③.抗磁介質(zhì)中電子附加磁矩起主要作用，顯抗磁性。①.抗磁性是一切磁介質(zhì)固有的特性，它不僅存在于抗磁介質(zhì)中，也存在于順磁介質(zhì)中；明確幾點：在外場中在外場中順磁質(zhì)抗磁質(zhì)81.定義：單位體積內(nèi)分子磁矩的矢量和。單位：安/米，A/m方向：與分子磁矩矢量和同向。表征物質(zhì)的宏觀磁性或介質(zhì)的磁化程度的物理量。注意：因為它與介質(zhì)特性、溫度與統(tǒng)計規(guī)律有關(guān)。是第i個分子的磁矩；宏觀無限小微觀無限大；②.真空中。①.無外磁場Bo時，介質(zhì)中。順磁質(zhì)與同
5、向，所以與同方向抗磁質(zhì)與反向，所以與反方向其中：二、磁化強度92.磁化強度與磁化電流Is的關(guān)系定義：沿磁介質(zhì)軸線方向上單位長度的磁化電流稱為磁化電流密度js。結(jié)論1：磁化強度大小數(shù)值上等于磁化電流密度。普遍情況下可以證明：束縛電流線密度的大小等于磁化強度的切向分量。電介質(zhì)有束縛電荷面密度的大小等于電極化強度的法向分量。在外磁場作用下，介質(zhì)中的分子電流可等效成介質(zhì)表面的磁化電流Is，它產(chǎn)生附加磁場，但無熱效應(yīng)。微分關(guān)系10磁化強度沿任一回路的環(huán)流，等于穿過此回路的束縛電流IS的代數(shù)和。IS與L環(huán)繞方向成右旋者為正，反之為負。物理意義與電介質(zhì)中對比的公式結(jié)論2：磁化強
6、度沿閉合路徑的線積分，等于環(huán)路內(nèi)磁化電流的代數(shù)和。束縛面電流磁化強度電極化強度束縛電荷積分關(guān)系11
