1、第 15 章 磁場與物質的相互作用,介質進入磁場將被磁化,被磁化物質稱磁介質,15 .1 順磁性和抗磁性,電場 E 與 Eo 反方向 E = Eo - E,磁場 B 與 Bo 反方向 B = Bo - B 抗磁質,B 與 Bo 同方向 B = Bo + B 順磁質,B 與 Bo 同方向 但 B Bo 鐵磁質,稱相對磁導率,對螺線管,稱磁導率,(一) 原子中電子的磁矩,電子磁矩,乘除 m,自旋磁矩,(二) 處于磁場中的核外電子,當有外磁場時,由角動量定理,產生 進動,附加磁矩 l : 電子進動用圓電流等效所產生的磁矩,結論: 電子的附加磁矩總是逆著外磁場的方向,分子電流 - 分子對外的磁效應用圓

2、電流表示,(三) 順磁質和抗磁質,分子磁矩 - 分子電流具有的磁矩 Pm,( a ) 順磁質的磁化,1、順磁質的微觀結構,2、磁化機理,無外磁場時,有外磁場時,將趨向外磁場，外場越強，趨向越明顯，方向一致。,( b ) 抗磁質的磁化,1、抗磁質的微觀結構,即每個分子中各電子的磁效應互相抵消,2、磁化機理,無外磁場時,有外磁場時,產生的 B和外磁場的方向相反,15.2 磁化強度和磁化電流,(一) 磁化強度矢量,定義:,磁化強度,(二) 磁化電流,對長為 dl 小段鈄柱體內,或,數學式表示:,與,參見 P 299 圖 15 - 6,解1 ：,例 15-1 均勻磁化介質球。已知 R，M。求： 沿球面

3、流動的 與 I。 2. 磁化電流在 o 點處的 B。,2. 圓環(huán)電流產生在 o 點的磁埸,圓球,15.3 介質中磁埸的基本規(guī)律,（二）介質中磁場的安培環(huán)路定理,令,H 稱磁埸強度矢量,磁介質中的安培環(huán)路定理,（一）介質中磁場的高斯定理,H 與 B 的關系,實驗證明： 為磁化率,令,則：,（三）介質交界面兩側磁場的關系,用磁高斯定理與安培環(huán)路定理很容易證明:,(介質面的兩邊),例1: 細螺線環(huán)，周長 0.4 米,繞 4000 匝,電流 I= 2 A，已知 B = 1 T。求 H、M、Is、m、r,解: ,例2: 無限長圓柱形銅線通電流 I ，外包一層相對磁導率為 r 的圓筒形磁介質，內外半徑分別

4、為 R1和 R2 。求：,1. B、H 分布,2. 介質內外磁化電流,解：0 r R1,當 R1 r R2 時,當 r R2 時,2. = Mt 先求 M,介質內表面,極化電流,介質外表面,極化電流,與傳導電流方向一致,與傳導電流方向相反,討論: 考慮 B,介質內,增大 r 倍,介質外,極化電流無影響,15.4 鐵磁材料,1、 鐵磁質的特性,（1） m 0 而 r = 1+ xm 則 r 1,（2） 不是恒量，即 B 與 H 不成線性關系 ( B = H ),（3） 磁化過程是不可逆過程 ( 磁滯 ),（4）存在一定的臨界溫度。( 居里點 ) 超過臨界溫度時變 化為順磁質,（一）鐵磁材料的磁滯回線,2、磁滯迴線和磁化曲線,B 滯后於 H ，稱磁滯迴線,（二）鐵磁現象的理論解釋,磁疇 在小區(qū)域內自發(fā)磁化到飽和， 且每個分子磁矩都取向一致。,小區(qū)域內：V =10-8 米3、N =10 17 10 21 個分子,2、鐵磁質的磁化,1） 無外磁埸時，各個磁疇 方向不同，即,2） 有外磁埸時, 朝著外磁埸方向的磁疇 區(qū)域逐漸擴大。,1、鐵磁質的微觀結構,（三）鐵磁材料的應用,例 均勻磁化圓薄片，(半徑) a h (高)。磁化