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定義:磁化強度四、磁化強度Is——沿軸線單位長度上的磁化電流(磁化面電流密度)磁化強度M在量值上等于磁化面電流密度。IsIs取如圖所示的積分環(huán)路badcb:磁化強度對閉合回路L的線積分,等于穿過以L為周界的任意曲面的磁化電流的代數(shù)和。五、磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理1、磁化強度與磁化電流的關(guān)系abcd取如圖所示的積分環(huán)路badcb:abcd定義磁場強度在穩(wěn)恒磁場中,磁場強度矢量沿任一閉合路徑的線積分(即環(huán)流)等于包圍在環(huán)路內(nèi)各傳導電流電流的代數(shù)和,而與磁化電流無關(guān)。單位:安培/米(A/m)六、磁場強度、磁感應強度的關(guān)系介質(zhì)的磁導率電介質(zhì)中的高斯定理磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理稱為相對磁導率磁導率稱為相對電容率或相對介電常量課堂練習:同軸的兩筒狀導線通有等值反向的電流I,兩圓筒間充以相對磁導率為

r的磁介質(zhì),求的分布。

r例1一環(huán)形螺線管,管內(nèi)充滿相對磁導率為μr的磁介質(zhì)。環(huán)的橫截面半徑遠小于環(huán)的半徑。單位長度上的導線匝數(shù)為n。

求:環(huán)內(nèi)的磁場強度和磁感應強度解:例2一無限長載流圓柱體,通有電流I,設(shè)電流

I

均勻分布在整個橫截面上。柱體的相對磁導率μr,柱外為真空。求:柱內(nèi)外各區(qū)域的磁場強度和磁感應強度。解:IR在分界面上H

連續(xù),B

不連續(xù)IR例3、長直同軸電纜由兩同心導體組成,內(nèi)層是半徑為R1的導體圓柱,相對磁導率為

r1,外層是半徑分別為R2、R3的導體圓筒,相對磁導率也為

r1,兩導體內(nèi)的電流等值反向,電流強度為I,兩導體間充滿相對磁導率為

r2的磁介質(zhì),求各個區(qū)域的磁感應強度B。R1R2R3對于均勻磁介質(zhì)而言,六、鐵磁質(zhì)θ4006008001000H/(Am-1)15105B/10-4TB=f(H)順磁質(zhì)的B-H曲線01、磁化曲線裝置:環(huán)形螺繞環(huán);鐵磁質(zhì)Fe,Co,Ni及稀釷族元素的化合物,能被強烈地磁化實驗測量B,如用感應電動勢測量或用小線圈在縫口處測量;由得出曲線鐵磁質(zhì)的不一定是個常數(shù),它是的函數(shù)六、鐵磁質(zhì)原理:勵磁電流I;

用安培定理得H初始磁化曲線.......矯頑力飽和磁感應強度磁滯回線剩磁2、磁滯回線B的變化落后于H,從而具有剩磁,即磁滯效應。每個H對應不同的B與磁化的歷史有關(guān)。磁滯回線--不可逆過程在交變電流的勵磁下反復磁化使其溫度升高的磁滯損耗與磁滯回線所包圍的面積成正比。鐵磁體于鐵電體類似;在交變場的作用下,它的形狀會隨之變化,稱為磁致伸縮(10-5數(shù)量級)它可用做換能器,在超聲及檢測技術(shù)中大有作為。3、磁疇根據(jù)現(xiàn)代理論,鐵磁質(zhì)相鄰原子的電子之間存在很強的“交換耦合作用”,使得在無外磁場作用時,電子自旋磁矩能在小區(qū)域內(nèi)自發(fā)地平行排列,形成自發(fā)磁化達到飽和狀態(tài)的微小區(qū)域。這些區(qū)域稱為“磁疇”多晶磁疇結(jié)構(gòu)示意圖顯示磁疇結(jié)構(gòu)的鐵粉圖形純鐵硅鐵鈷三種鐵磁性物質(zhì)的磁疇Si-Fe單晶(001)面的磁疇結(jié)構(gòu)箭頭表示磁化方向臨界溫度(鐵磁質(zhì)的居里點)

每種磁介質(zhì)當溫度升高到一定程度時,由高磁導率、磁滯、磁致伸縮等一系列特殊狀態(tài)全部消失,而變?yōu)轫槾判?。不同鐵磁質(zhì)具有不同的轉(zhuǎn)變溫度如:鐵為1040K,鈷為1390K,鎳為630K用磁疇理論可以解釋鐵磁質(zhì)的磁化過程、磁滯現(xiàn)象、磁滯損耗以及居里點。3.

有剩磁、磁飽和及磁滯現(xiàn)象。鐵磁質(zhì)的特性2.

有很大的磁導率。放入線圈中時可以使磁場增強102~

104倍。4.溫度超過居里點時,鐵磁質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾刨|(zhì)。1.

磁導率μ不是一個常量,它的值不僅決定于原線圈中的電流,還決定于鐵磁質(zhì)樣品磁化的歷史。

B

和H

不是線性關(guān)系。4、鐵磁質(zhì)的分類及其應用軟磁材料作變壓器的。純鐵,硅鋼坡莫合金(Fe,Ni),鐵氧體等。

r大,易磁化、易退磁(起始磁化率大)。飽和磁感應強度大,矯頑力(Hc)小,磁滯回線的面積窄而長,損耗小(HdB面積?。_€用于繼電器、電機、以及各種高頻電磁元件的磁芯、磁棒。(1)軟磁材料(2)硬磁材料——作永久磁鐵鎢鋼,碳鋼,鋁鎳鈷合金(3)矩磁材料——作存儲元件Br=BS

,Hc不大,磁滯回線是矩形。用于記憶元件,當+脈沖產(chǎn)生H>HC使磁芯呈+B態(tài),則–脈沖產(chǎn)生H<–

HC

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