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
§ 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”
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
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
mM 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=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 。
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内LL
IdLM?
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=B 0+B’≈B 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
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000
)(
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内内 LLL
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0
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s
SdB
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§ 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 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。
HM m??
m? JMHB 00 ?? ??
HHHHHMHB rmm ???????? ???????? 0000 1 ）（）（）（
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m?
试验表明：磁介质在外磁场 B0中可以被磁化，从而产生附
加磁场 B‘，使空间的总磁场 B改变,B=B0+B ’ 。
（ 1）顺磁质
如果附加磁场 B '的方向与外磁场 B0 同向，二者叠加使磁场
B 增强，这种磁介质叫顺磁质 ;
（ 2）抗磁质
如果附加磁场 B '的方向与外磁场 B0反向，二者叠加使磁场
B 削弱，这种磁介质叫抗磁质 。
6.2.2顺磁质和抗磁质
磁介质的分类
如果能在同一传导电流的磁场中，先后测出在真空和充
满某种磁介质时的磁感强度 B0和 B，则它们的比值就是该
磁介质的相对磁导率,即,
按 μr值的不同，磁介质分为三类：
（ 1） μr >1,顺磁质，如氧、铝、钨、铂、铬等。
（ 2） μr <1,抗磁质，如氮、水、铜、银、金、铋等。
（ 3） μr>>1,铁磁质，如铁、钴、镍等。
0B
B
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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
§ 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”
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
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)。
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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 。
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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=B 0+B’≈B 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
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§ 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 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。
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试验表明：磁介质在外磁场 B0中可以被磁化，从而产生附
加磁场 B‘，使空间的总磁场 B改变,B=B0+B ’ 。
（ 1）顺磁质
如果附加磁场 B '的方向与外磁场 B0 同向，二者叠加使磁场
B 增强，这种磁介质叫顺磁质 ;
（ 2）抗磁质
如果附加磁场 B '的方向与外磁场 B0反向，二者叠加使磁场
B 削弱，这种磁介质叫抗磁质 。
6.2.2顺磁质和抗磁质
磁介质的分类
如果能在同一传导电流的磁场中，先后测出在真空和充
满某种磁介质时的磁感强度 B0和 B，则它们的比值就是该
磁介质的相对磁导率,即,
按 μr值的不同，磁介质分为三类：
（ 1） μr >1,顺磁质，如氧、铝、钨、铂、铬等。
（ 2） μr <1,抗磁质，如氮、水、铜、银、金、铋等。
（ 3） μr>>1,铁磁质，如铁、钴、镍等。
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