第六章磁介质
第六章 磁介质
主要内容 1研究磁介质的宏观现象 2.了解各种磁效应的微观机制
主要内容 1.研究磁介质的宏观现象 2.了解各种磁效应的微观机制
§61分子电流观点 1磁介质的磁化 磁化强度矢量M及其与磁化电流的关系 2磁介质内的磁感应强度B 3磁场强度矢量H与有磁介质时的安培环路定 理和“高斯定理
§6.1 分子电流观点 1.磁介质的磁化 磁化强度矢量M及其与磁化电流的关系 2.磁介质内的磁感应强度B 3.磁场强度矢量H与有磁介质时的安培环路定 理和“高斯定理
611磁介质的磁化磁化强度矢量M及其与 磁化电流的关系 有关磁介质(铁芯)磁化的理论,有两种不同的 观点一分子电流观点和磁荷观点。两种观点假设 的微观模型不同,但是最后得到的宏观规律的表 达式完全一样在这种意义下两种观点是等效的。 本节介绍分子电流观点 ·分子电流观点就是就是安培分子环流假说,即: 组成磁铁的最小单元(磁分子)就是环形电流 若这样一些分子环流定向地排列起来,在宏观上 就会显示出N、S极来
6.1.1磁介质的磁化 磁化强度矢量M及其与 磁化电流的关系 • 有关磁介质（铁芯）磁化的理论，有两种不同的 观点—分子电流观点和磁荷观点。两种观点假设 的微观模型不同，但是最后得到的宏观规律的表 达式完全一样在这种意义下两种观点是等效的。 本节介绍分子电流观点 • 分子电流观点就是就是安培分子环流假说，即： 组成磁铁的最小单元（磁分子）就是环形电流。 若这样一些分子环流定向地排列起来，在宏观上 就会显示出N、S极来
磁化强度矢量: 为了描述磁介质的磁化状态引入磁化强度矢量的概 念,它定义为单位体积内分子磁矩的矢量和,用M 代表磁化强度矢量 M △ 式中m;代表小体积元△V内第i个分子的磁矩,求 和遍及△V内所有分子。单位:安培/米(A/m)
磁化强度矢量: 为了描述磁介质的磁化状态引入磁化强度矢量的概 念，它定义为单位体积内分子磁矩的矢量和，用M 代表磁化强度矢量 式中mi 代表小体积元△V内第 i个分子的磁矩，求 和遍及△V内所有分子。单位：安培/米 (A/m)。 V m M i =
用平均分子磁矩代替每个分子的真实磁矩,于是 介质中的磁化强度为M=nm;nIa,n为单位体积内的 分子环流数。 磁介子公式: L内 它是反映磁介质中磁化电流I’的分布与磁化强 度之间联系的普遍公式
用平均分子磁矩代替每个分子的真实磁矩，于是 介质中的磁化强度为M=nmi=nIa,n为单位体积内的 分子环流数。 磁介子公式： 它是反映磁介质中磁化电流I’的分布与磁化强 度之间联系的普遍公式。 = L L内 M dL I
6.1.2磁介质内磁感应强度B 如果磁化强度M已知,我们可以计算出它产生 的附加磁感应强度B来。然后将它叠加在磁 化场的磁感应强度B上,就可得到有磁介质时 的磁感应强度B B=Bo+B 对于很薄的磁介质片 B≈0,B=B+B≈B
6.1.2 磁介质内磁感应强度B 如果磁化强度M已知，我们可以计算出它产生 的附加磁感应强度B’来。然后将它叠加在磁 化场的磁感应强度B上，就可得到有磁介质时 的磁感应强度B B=B0+B’ 对于很薄的磁介质片 B’≈0, B=B0+B’≈B0
6.1.3磁介质的安培环路定理和“高斯定理” 有磁介质时的安培环路定理 Bdl 十L (L内) L内) 引入磁场强度矢量H H=B/Ho-Mo 磁场强度B满足的高斯定理 B·dS=0
6.1.3 磁介质的安培环路定理和“高斯定理” 有磁介质时的安培环路定理 引入磁场强度矢量H H=B/µ0 -M0 磁场强度B满足的高斯定理 = + ( ) ( ) 0 0 0 ( ) ' L L内 L内 BdL I I 0 ( ) = s B dS
§6.2介质的磁化规律 1磁化率和磁导率 2顺磁质和抗磁质
§6.2 介质的磁化规律 1.磁化率和磁导率 2.顺磁质和抗磁质
6.2.1磁化率和磁导率 定义:实验证明,如果磁介质是各向同性的,在外 磁场不太强的情况下,任一点的磁化强度M与磁场强度H之 间有如下关系M=xmH,式中xm为磁介质的磁化率, 它是只和磁介质的性质有关的纯数。 将xm代入B=140H+M,可得: B=4(H+M=A0(H+xnH)=10(+xn)H=1H=HH 这更直接地表达了磁介质中任意点的B与班的关系,式 中 1+ ,是磁介质的相对磁导率:=pA 称为磁介质的磁导率
6.2.1 磁化率和磁导率 定义：实验证明，如果磁介质是各向同性的，在外 磁场不太强的情况下，任一点的磁化强度MJ与磁场强度H之 间有如下关系 ,式中 为磁介质的磁化率， 它是只和磁介质的性质有关的纯数。 将 代入 可得: 这更直接地表达了磁介质中任意点的B与H的关系，式 中： ，是磁介质的相对磁导率: 称为磁介质的磁导率。 M = m H m B = 0 H + 0 MJ B = （0 H + M）= （0 H + m H）= （0 1+ m ）H 0 r H H r =1+ m = 0 r m
