第六章?磁介质目的:1、掌握磁化的概念和描述磁化的宏观量M及其定义式M-Z=记住在均匀磁化条件AV下，介质内没有体磁化电流密度，面磁化电流密度i与M之间关系为M=n(n与i成右手关系），掌握磁化电流与M的关系式：Mai=I2、掌握在非铁磁质中M与磁场强度的关系M=z.，到掌握-三-Muo此式是H的定义式，不论对铁磁质还是非铁磁质都成立，严格地说只有在非铁磁质中才有B=μou,H=μH。3、理解介质中环路定理的推导，熟练掌握通过对称性分析求B'的方法。4、了解非铁磁质抗磁性的来由及磁介质呈现顺磁质与抗磁质的原因。了解铁磁质与非铁磁质的主要区别理解铁磁质在磁化过程中磁饱和、磁滞现象、剩磁、矫顽力等概念，定性地了解用磁畴观点如何解释上述现象。S6一1物质的磁化磁介质的分类置于磁场中的磁介质要产生附加磁场，使原磁场发生改变，这种现象叫做磁介质的磁化，在外磁场中，由于磁介质要被磁化而产生附加磁场，所以在磁介质中任一点的磁场应是原磁场和附加磁场的矢量迭加，即：B=B。+B'式中B为磁介质中某场点的总磁感应强度，B。是原磁场的磁感应强度，B·是附加磁场的磁感应强度。磁介质对磁场的影响程度不同，将磁介质分为非磁性物质和磁性物质（也称铁磁质），并且非磁性物质又可根据B与B。方向异同而分为顺磁质（B与B。同向）和抗磁质(B与B反向)
第六章 磁介质 目的: 1、掌握磁化的概念和描述磁化的宏观量 及其定义式 记住在均匀磁化条件 下，介质内没有体磁化电流密度，面磁化电流密度 与 之间关系为 （ 成右手关系），掌握磁化电流与 的关系式： 2、掌握在非铁磁质中 与磁场强度 的关系 ，到掌握 此式是 的定义式，不论对铁磁质还是非铁磁质都成立，严格地说只有在非铁磁质中才 有 。 ３、理解介质中环路定理的推导，熟练掌握通过对称性分析求 的方法。 ４、了解非铁磁质抗磁性的来由及磁介质呈现顺磁质与抗磁质的原因。了解铁磁质与非铁磁 质的主要区别．理解铁磁质在磁化过程中磁饱和、磁滞现象、剩磁、矫顽力等概念，定性地 了解用磁畴观点如何解释上述现象。 §6－１ 物质的磁化 磁介质的分类 置于磁场中的磁介质要产生附加磁场，使原磁场发生改变，这种现象叫做磁介质的磁化． 在外磁场中，由于磁介质要被磁化而产生附加磁场，所以在磁介质中任一点的磁场应是原磁 场和附加磁场的矢量迭加，即： 式中 为磁介质中某场点的总磁感应强度， 是原磁场的磁感应强度， 是附加磁场的 磁感应强度。 磁介质对磁场的影响程度不同，将磁介质分为非磁性物质和磁性物质（也称铁磁质）， 并且非磁性物质又可根据 与 方向异同而分为顺磁质（ 与 同向）和抗磁质 （ 与 反向）． M V m M i s i M s n与 i M i n s M M d l I L M B H 0 M H M m H H B 0 r H H B B B B 0 B B0 B B B0 B B0 B B0
S6-2磁化强度尖量物质由原子、分子组成，而原子、分子的磁性可与一环形电流（或称分子电流）等效，因环形电流对外产生的磁场又可用一磁偶极子来描述，分子电流对应的磁偶极子的磁矩我们用pm表示，同时在外磁场B。作用下，还会产生附加磁矩p，分子磁矩和附加磁矩的磁效应是相同的，为此统一用表示，非磁性磁介质被磁化后的磁矩.这样仿造电介质理论中定义电极化强度失量的办法，引入磁化强度量M来描述介质的磁化程度，所表示的物理意义是单位体积内分子磁矩的多少，如果介质的磁化是均匀的，M定义为M.EmAVZm,如果介质是不均匀的，则介质中某一点的磁化强度为：M=lin。V-0AV当外磁场为零时，分子磁矩排列是杂乱无章的，Zm，=0因此M=0在顺磁质中，M与外磁场B。方向一致，抗磁质中M与外磁场方向B.相反。S 6-3磁介质存在时的安培环路定理磁介质存在时的安培环路定理的意义是磁场强度沿任意闭合回路L的线积分（简称沿L的环流）等于穿过由L围成的任意曲面的传导电流之代数和SH.di-ZI1H.E-M.磁场强度H是一个辅助量，它定义为"o介质被均匀磁化时，介质内分子电流的效应相互抵消，只有介质表面存在未被抵消的分子电流，而宛如有一薄层电流在介质表面流动，这种因磁化而出现的宏观电流叫做磁化电流（也叫束缚电流），引入磁化面电流密度i，，其大小为通过与磁化电流垂直的单位长度上S的电流强度，方向即为该点电流的方向
§6－２ 磁化强度矢量 物质由原子、分子组成，而原子、分子的磁性可与一环形电流（或称分子电流）等效，因环 形电流对外产生的磁场又可用一磁偶极子来描述，分子电流对应的磁偶极子的磁矩我们用 表示，同时在外磁场 作用下， 还会产生附加磁矩 ，分子磁矩和附加磁矩的磁效应是相同的，为此统一用 表示， 非磁性磁介质被磁化后的磁矩．这样仿造电介质理论中定义电极化强度矢量 的办法，引入磁化强度矢量 来描述介质的磁化程度，所表示的物理意义是单位体积内分 子磁矩的多少，如果介质的磁化是均匀的， 定义为： 如果介质是不均匀的，则介质中某一点的磁化强度为： 当外磁场为零时，分子磁矩排列是杂乱无章的， 因此 在顺磁质中， 与外磁场 方向一致，抗磁质中 与外磁场方向 相反。 §6-3 磁介质存在时的安培环路定理 磁介质存在时的安培环路定理的意义是磁场强度沿任意闭合回路 L 的线积分(简称沿 L 的环流)等于穿过由 L 围成的任意曲面的传导电流之代数和: 磁场强度 是一个辅助量,它定义为 。 介质被均匀磁化时，介质内分子电流的效应相互抵消，只有介质表面存在未被抵消的分 子电流，而宛如有一薄层电流在介质表面流动，这种因磁化而出现的宏观电流叫做磁化电流, （也叫束缚电流），引入磁化面电流密度 ，其大小为通过与磁化电流垂直的单位长度上 的电流强度，方向即为该点电流的方向。 m p B0 m p m P M M V m M i V m M lin i V 0 0 mi M 0 M B0 B0 M H d l I l H M B H 0 s i
磁化强度M与表面分子电流密度i，之间的关系为：M=in表明M的大小等于磁化面电流密度i，它的方向与i构成右手螺旋关系磁介质被磁化的任意情况下$m.di-ZI式中，L为磁介质中的任意闭合曲线，乙I'为通过由L所围成的任意曲面的磁化电流强度。非磁性物质中，磁化强度失量与磁场强度矢量成正比，即M=X.HB=μou,H其中的比例系数是只与磁介质性质有关的量．称为介质的磁化率。在非磁性磁物质中：μ，称为相对磁导率μ，=1+m，在真空中x=0，μ,=1,在顺磁质中~m>0，故μ,>1，抗磁质中<0,故μ,<1.恒定磁场中的另一定理一一磁场中的通量定理，由于传导电流和磁化电流产生的规律相同，所以在磁介质中仍有FB·ds=0当丽存在某种对称性时，可以由环路定理求H，进而求B。s6-4铁磁质铁磁质中B随H的变化可作B一H曲线图，由于铁磁质中B与H间的线性关系B=uH不再成立，所以曲线呈非线性状。到达某一状态后，B不再随H的增大而增大，这一状况称之为磁化饱和状态，到达饱和状态以后如果我们减小H值将发现B值的减小跟不上H值的减小，这一现象叫做磁滞现象，其一个重要特点是当H减小到0时，B值并不等于零，表明铁磁质在被磁化后具有保留磁性的本领，这种磁性我们称之为剩磁
磁化强度 与表面分子电流密度 之间的关系为： 表明 的大小等于磁化面电流密度 ，它的方向与 构成右手螺旋关系 磁介质被磁化的任意情况下 式中，L 为磁介质中的任意闭合曲线， 为通过由 L 所围成的任意曲面的磁化电流强度。 非磁性物质中，磁化强度矢量与磁场强度矢量成正比，即 其中的比例系数 是只与磁介质性质有关的量．称为介质的磁化率。 在非磁性磁物质中： 称为相对磁导率 ＝１＋ ，在真空中 =0 , =1,在顺磁质中 ＞0 ，故 ＞１，抗磁质中 ＜0,故 ＜１． 恒定磁场中的另一定理－－磁场中的通量定理，由于传导电流和磁化电流产生的规律相 同，所以在磁介质中仍有 当 存在某种对称性时，可以由环路定理求 ，进而求 。 §6-4 铁磁质 铁磁质中Ｂ随Ｈ的变化可作Ｂ－Ｈ曲线图，由于铁磁质中Ｂ与Ｈ间的线性关系Ｂ＝μＨ 不再成立，所以曲线呈非线性状。 到达某一状态后，Ｂ不再随Ｈ的增大而增大，这一状况称之为磁化饱和状态，到达饱和 状态以后如果我们减小Ｈ值将发现Ｂ值的减小跟不上Ｈ值的减小，这一现象叫做磁滞现象， 其一个重要特点是当Ｈ减小到０时，Ｂ值并不等于零，表明铁磁质在被磁化后具有保留磁性 的本领，这种磁性我们称之为剩磁。 M s i M i n s M s i s i M d l I l I M m H m B 0 r H r r m m r m r m r 0 B d s s H H B
磁化后铁磁质具有剩磁，如果我们让其退磁，当B=0值时，对应的H值我们称之为矫顽力，它反映了铁磁材料保持剩磁状态的能力。铁磁质的磁性主要来源于电子自旋磁矩，在没有外磁场的条件下铁磁质中电子自旋磁矩可以在小范围内“自发地”排列起来，形成一个个小的“自发磁化区”称为磁畴在未被磁化的介质中各磁畴的自发磁化方向不同，因而整个铁磁质并不呈现磁性，在外磁场中铁磁质磁畴存在着磁壁运动和磁畴转向，外磁场越强这种转向作用也越强，磁壁运动越显著，当所有磁畴的磁矩都转到与外磁场相同的方向上时，介质的磁化达到饱和状态
磁化后铁磁质具有剩磁，如果我们让其退磁，当Ｂ＝０值时，对应的Ｈ值我们称之为矫 顽力，它反映了铁磁材料保持剩磁状态的能力。 铁磁质的磁性主要来源于电子自旋磁矩，在没有外磁场的条件下铁磁质中电子自旋磁矩 可以在小范围内“自发地”排列起来，形成一个个小的“自发磁化区”称为磁畴． 在未被磁化的介质中各磁畴的自发磁化方向不同，因而整个铁磁质并不呈现磁性，在外 磁场中铁磁质磁畴存在着磁壁运动和磁畴转向，外磁场越强这种转向作用也越强，磁壁运动 越显著，当所有磁畴的磁矩都转到与外磁场相同的方向上时，介质的磁化达到饱和状态