§6.3 磁介质
一、磁介质
1 磁介质(magnetic medium):能够影响磁场的物质。
2 磁化现象:把介质放在磁场中,介质将产生附加磁场,使原来磁场变化,这种现象称为磁化。
磁化后介质内部的磁场与附加磁场和外磁场的关系
3 磁介质的分类
(1)弱磁性物质
顺磁质(锰、铬、铂、氧、氮等)
抗磁质(铜、铋、硫、氢、银等)
(2)强磁性物质
铁磁质(铁、钴、镍等)
4 相对磁导率
二、磁场强度
有磁介质后,空间任一点的磁场
B = B0 + B(
B0是原磁场的磁感强度,B(是磁化产生的磁场的磁感强度。
定义: 把磁感应强度和磁介质中磁导率的比值称为磁场强度。
单位: A (m-1(SI制)
值得注意: 为研究介质中的磁场提供方便而不是反映磁场性质的基本物理量, 才是反映磁场性质的基本物理量。
三、铁磁质
有一类磁介质(如铁、钴、镍等)磁化后在介质内部产生很强的附加磁场,其方向与原磁场同方向,使介质磁化后的磁场显著增强。这类磁介质称为铁磁质。
1 . 磁畴
在铁磁质中,原子间的相互作用是非常强烈的,由于这种作用,使铁磁质内部形成一些微小区域,称为磁畴。
在没有外磁场作用时,各个磁畴排列的
方向是无规则的,整体不显磁性。
当加上外磁场后,各个磁畴在外磁场
作用下趋向于沿外磁场方向作有规则排列。
2.磁化曲线
顺磁质的磁化曲线 铁磁质的磁化曲线
3 磁滞回线
当外磁场强度逐渐减小时,磁感应强度 B 并不沿起始磁化曲线返回 ,而是沿着ab曲线比较缓慢地减小,这种B 落后于 H 的变化的现象,叫做磁滞现象,简称磁滞。
4.铁磁材料
实验表明,不同铁磁性物质的磁滞回线形状相差很大。
软磁材料
矫顽力很小(Hc<102A?m-1),磁滞回线窄,所围的面积小,磁滞损耗小。软磁材料如纯铁、硅钢、坡莫合金、铁氧体等材料,适用于交变磁场中,常用作变压器、继电器、电动机、电磁铁和发动机的铁芯。
硬磁材料
矫顽力大,剩磁大、磁滞回线宽,所围的面积大,磁滞损耗大。硬磁材料如碳钢、钨钢、铝镍钴合金等材料。磁化后能保持很强的磁性,适用于制成各种类型的永久磁铁。
矩磁铁氧体材料
磁滞回线接近于矩形,特点是剩磁Br接近饱和值BS。当矩磁材料在不同方向的外磁场磁化后,总是处于+ 和- 两种剩磁状态,可作电子计算机的“记忆”元件。
压磁材料
压磁效应:一些铁磁材料受外力作用时,可以引起磁导率的变化,这一现象称为压磁效应。
利用压磁材料,的这种特性可以制作压磁式传感器,将非电量转换为电量。
磁致伸缩效应:一些铁磁材料在磁化过程中能发生机械形变,铁磁材料的这种特性称为磁致伸缩效应。
电声换能器中,把电磁振荡转换为机械振荡利用的就是磁致伸缩效应。