2020年高中物理竞赛-电磁学篇C—16有磁介质存在时的磁场：磁介质的磁化(共18张PPT)

2020高中物理竞赛 电磁学篇C §16-3 磁介质的磁化 加外磁场后，固有磁矩 在磁力矩作用下转向外磁场方向排列。外磁场越强，这样的排列越整齐 在磁介质的表面形成束缚电流，称为磁化电流 顺磁化质的磁化电流形成的磁场与外磁场的方向相同。 一、顺磁质的磁化 任一体积元中，大量分子的附加磁矩矢量和与外磁场反向，产生与外磁场方向相反的附加磁场 二、抗磁质的磁化 加外磁场后，产生大量的附加磁矩 附加磁场键弱了介质的原外加磁场 三、顺磁质和抗磁质的磁化图示 顺磁质 抗磁质 B B， B， B 三.磁介质中的安培环路定律 磁介质表面出现磁化电流 顺磁质磁化电流的磁场与外磁场方向一致，抗磁质则相反 §16-4H矢量及其环路定理 一、磁介质中的安培环路定理 充满介质磁场 真空中磁场环路定理 （1)(2）可得： 2、定义： ----磁场强度 令 ----磁介质的磁导率 ----磁介质中的安培环路定理 传导电流 结论：在有介质的磁场中，任意闭合回路磁场强度的线积分等于闭合回路包围的自由电流的代数和。 单位为安培/米(A/m) [例1]半径为R1的无限长圆柱导体(  0)，外有一半径为R2的无限长同轴圆柱面，两者间充满相对磁导率为r的均匀磁介质。设电流I从圆柱体中均匀流过并沿外圆柱面流回。求磁场的分布 解：作半径为r的圆周为积分回路L L回路中所包围的电流 r<R1： R1< r <R2： r>R2： 磁场分布与电流满足右手螺旋定则 1.铁磁质的基本性质 相对磁导率 r >>1：一般可达102~104，最高可达106  随H而变化，即B与H之间是非线性关系 起始磁化曲线 §16-5 铁磁质 磁滞现象 Br: 剩余磁感应强度 Hc:矫顽力 磁滞回线 铁磁质有一临界温度Tc---居里点 工作温度高于Tc时，铁磁质将丧失其铁磁性而转化为顺磁质 2.铁磁质的微观解释 磁畴：相邻原子中的电子自旋磁矩自发地平行排列，形成一个个小的自发磁化区 无外磁场：各磁畴磁化方向杂乱无章 ----对外不显磁性 外加磁场 磁场较弱：自发磁化方向与外磁场方向相同或相近的磁畴的体积逐渐增大，反之则逐渐缩小(畴壁运动) 磁场较强：缩小着的磁畴消失，其它磁畴的磁化方向转向外场方向。外场越强，转向越充分。所有磁畴都沿外磁场方向排列