好 H0?o
B
?45
1?r?
上讲,运动电荷和电流所受的磁力
本讲,磁介质
物质 — 原子,分子中均存在运动电荷
磁场
相互作用
物质 — 磁介质
顺磁质
抗磁质
铁磁质 (录象)
与电介质类比
§ 10.5 顺磁质和抗磁质
电介质 磁介质
分子
模型
分类
电偶极子 分子 电流 分子中所有电子,原子核 固 有 磁 矩 的 等 效 电 流
有极分子
电 介 质
无极分子
电 介 质
0?ep? 0?? ep,?
0?ep? 0?? ep,?
顺磁质 0?mp? 0?? mp,?
无外磁场,



抗磁质 0?mp? 0?? mp,?



0B
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mp?
mp??
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mF
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L?
以顺磁质为例
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( 1)转向 ( 2)产生与 反向的附加磁矩 mp??0B?
抗磁质,
0B
?
相当于上图中两种
情况叠加,仍产生与
反向的附加磁矩
外场中,磁化
L?
mp??
'L?
mp?
mF
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0B
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宏观效果
1,介质中总磁矩不为零
顺磁质
?? mp? ? mp?? 0?? ?
mp
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0B
?与 同向
抗磁质
0?? mp?? 0B?与 反向
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0B
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mP
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2,介质表面出现磁化电流
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sI
L
S
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0B
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顺磁质
0B
?
sI
L
S
?
0B
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抗磁质
描述方法
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内)( L
sL IlM
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与磁化电流的关系,
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LS
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V
pp
M
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s
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定义磁化强度,
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sI
L
S
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0B
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以抗磁质为例
n?
均产生与 反向的附加磁矩 0B? mp??
抗磁质:只有 ? mp??
顺磁质:转向 + 附加磁矩
?? mp? ? mp?? ??
mp
?
转向极化
位移极化
0?? ep?
极化强度,
极化电荷,
V
p
P e
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n' P??
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内)( Ss
qSP 'd
??
磁化
强度,V
pp
M mm
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?
???
V
pM m
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抗,与 反向 0B?
V
p
M m
?
? ?
??顺,与 同向 0B?
电介质 磁介质
与场相互
作用机制
描 述
磁化电流,
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)(穿过 L
sL IlM
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0
0
)(
BBB
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ss
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电介质 磁介质
介质中
的 场
基本规律
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'
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qPE
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电位移矢量,
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内)( S
s
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介质中的高斯定理,
磁场强度, MBH
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0?
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)(穿过 L
L
IlH 0d
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介质中的安培环路定理,
磁场强度 的引入 H?
安培环路定理,
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内)( L
L
IlB 0d ?
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内)( L
L
IlM
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0
0
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令 MBH ?
?
?
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0?
磁场强度
sI.I 0与空间 均有关。
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内)( L
L
IlH 0d
?? 介质中的安培环路定理
? ??
内)( L
sII )( 00? )d(
00 ? ? ??? L lMI
??
?
传导电流 磁化电流
对各向同性磁介质,HM m ?? ??
磁化率
只与穿过 的传导电流代数和有关, L
?? ??
内)( L
L
IlH 0d
?? 介质中的安培环路定理
H
H
H
MHB
r
m
?
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?
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??
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?
?
?
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)(
0
0
0

M
B
H
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mr ??? 1
介质相对磁导率
r??? 0 ?
介质磁导率
EP e ?? 0???
er ?? ?? 1
ED r ?? ?? 0?
HM m ?? ??
mr ?? ?? 1
HB r ?? ?? 0?
电介质 磁介质
其它对应
关 系
求解思路
D?
( 1)对称性分析,
选高斯面
( 2)由

?? ??
内)( Ss
qSD 0d
??
( 3)由

r
DE ??
0
??
?
E?
( 1)对称性分析,选安培环路
( 2)由
求 H?
?? ??
)(穿过 LL
IlH 0d
??
B?( 3)由 求 HB r ?? ?? 0?
例,P.312 10.24
解,对称性分析
选如图同心圆环为安培环路
已知,正方形截面螺绕环
求,
) ( 21 mINRR ?????
?r? L
Sd
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1R
12 RR ?
2R
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2R
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1
2
120
ln)(
2
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R
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代入数据,m102, m10 2221 ?? ??? RR
A 10, 2 0 0,IN ??
Wb106 5???m?
2 16 0?r?得,
很大且与 有关,非常数,说明该磁介质非顺磁质,
也非抗磁质,而是铁磁质。
r? I
1?r? 顺磁质
1??r?
H0?
o
B
?45
1?r? 抗磁质
1?r? ?高 值 非线性
磁滞回线
居里点
磁畴理论
§ 10.6 铁磁质
要点,
录象,40分钟