7.1 基本概念
一、电极化,在外电场作用下,介质内的质点(原子、分子、
离子)正负电荷重心的分离,使其转变成偶极子的过程。
或在外电场作用下,正、负电荷尽管可以逆向移动,但它们
并不能挣脱彼此的束缚而形成电流,只能产生微观尺度的相
对位移并使其转变成偶极子的过程。
二、磁化,是指在物质中形成了成对的 N,S磁极。
三、电荷 —— 磁极,电荷量 —— 磁极强度
两个磁极间的相互作用力与两个电荷间的相互作用力表达式
相似。所不同的是公式中一个有真空介电常数 ?o,一个为真
空磁导率 ? o
偶极子,构成质点的正负电荷沿
电场方向在有限范围内短程移动,
形成一个偶极子
电偶极矩 ?,?=ql
磁矩:将磁极强度为 qm,相距为 L
的磁极对置于磁场强度 H中,为达
到与磁场平行,该磁极对要受到
磁场力 F的作用,在转矩
T=LqmHsin?的作用下,发生旋转,
该式中的系数 qmL定义为磁矩。
Mi= qmL
磁偶:具有磁矩的磁极对
-q +q
l
E
偶极子
-qmH
qmH
S
N ?
磁矩
极化强度 P—— 磁化强度 M
( 单位体积中的偶极矩或磁
偶矩,表征材料被极化或磁
化的能力。)
也可用环行电流描述 磁矩 M
的定义, M=I?S
( I,为环形电流,?S:
封闭环形的面积)
磁及磁现象的根源是电荷的运动。
原子中有原子核和电子,对于电子,无论是轨道运
动还是自旋运动,都会产生磁矩,原子核也会产生
磁矩,但该磁矩很小,因此磁及磁现象的根源主要
是电子的运动。
电子运动不能完全抵消的原子的原子具有磁矩。
极化强度 P,P= ?o ?eE ( ?e:电极化率)
磁化强度 M= ? m/V= ? H (?,磁化率 )
如图:有 F=BI,
电流外磁场 H
力 F(罗仑兹力)
y
z
x
真空中有 B= ?0H(? o,真空磁导率 )(相对应电流
密度与外加电场的关系,?=1/ ? =J/E)
磁性体对外部磁场的反应强度可通过下式表示:
对于厘米克秒制单位:
B= ?0H+M=(?0+ ?) H= ?H
?= ?0+ ?
引入无量刚 ?r= ?/ ?0
? r = ?/ ?0 = ?r +1
?r, ? r分别为相对磁化率和相对磁导率。
磁介质的磁导率
顺磁性 抗磁性
物质 ( μr - 1) /10
- 6
物质 ( 1- μr)
/10- 6
氧( 1大气压) 1.9 氢 0.063
铝 23 铜 8.8
铂 360 岩盐 12.6
铋 176
常用铁磁性物质, 铁氧体的磁性能
物质 μ0( 起始) 居里温度
Fe 150 1043
Ni 110 627
Fe3O4 70 858
NiFe2O4 10 858
Mn0.65Zn0.35Fe2O4 1500 400
一、电极化,在外电场作用下,介质内的质点(原子、分子、
离子)正负电荷重心的分离,使其转变成偶极子的过程。
或在外电场作用下,正、负电荷尽管可以逆向移动,但它们
并不能挣脱彼此的束缚而形成电流,只能产生微观尺度的相
对位移并使其转变成偶极子的过程。
二、磁化,是指在物质中形成了成对的 N,S磁极。
三、电荷 —— 磁极,电荷量 —— 磁极强度
两个磁极间的相互作用力与两个电荷间的相互作用力表达式
相似。所不同的是公式中一个有真空介电常数 ?o,一个为真
空磁导率 ? o
偶极子,构成质点的正负电荷沿
电场方向在有限范围内短程移动,
形成一个偶极子
电偶极矩 ?,?=ql
磁矩:将磁极强度为 qm,相距为 L
的磁极对置于磁场强度 H中,为达
到与磁场平行,该磁极对要受到
磁场力 F的作用,在转矩
T=LqmHsin?的作用下,发生旋转,
该式中的系数 qmL定义为磁矩。
Mi= qmL
磁偶:具有磁矩的磁极对
-q +q
l
E
偶极子
-qmH
qmH
S
N ?
磁矩
极化强度 P—— 磁化强度 M
( 单位体积中的偶极矩或磁
偶矩,表征材料被极化或磁
化的能力。)
也可用环行电流描述 磁矩 M
的定义, M=I?S
( I,为环形电流,?S:
封闭环形的面积)
磁及磁现象的根源是电荷的运动。
原子中有原子核和电子,对于电子,无论是轨道运
动还是自旋运动,都会产生磁矩,原子核也会产生
磁矩,但该磁矩很小,因此磁及磁现象的根源主要
是电子的运动。
电子运动不能完全抵消的原子的原子具有磁矩。
极化强度 P,P= ?o ?eE ( ?e:电极化率)
磁化强度 M= ? m/V= ? H (?,磁化率 )
如图:有 F=BI,
电流外磁场 H
力 F(罗仑兹力)
y
z
x
真空中有 B= ?0H(? o,真空磁导率 )(相对应电流
密度与外加电场的关系,?=1/ ? =J/E)
磁性体对外部磁场的反应强度可通过下式表示:
对于厘米克秒制单位:
B= ?0H+M=(?0+ ?) H= ?H
?= ?0+ ?
引入无量刚 ?r= ?/ ?0
? r = ?/ ?0 = ?r +1
?r, ? r分别为相对磁化率和相对磁导率。
磁介质的磁导率
顺磁性 抗磁性
物质 ( μr - 1) /10
- 6
物质 ( 1- μr)
/10- 6
氧( 1大气压) 1.9 氢 0.063
铝 23 铜 8.8
铂 360 岩盐 12.6
铋 176
常用铁磁性物质, 铁氧体的磁性能
物质 μ0( 起始) 居里温度
Fe 150 1043
Ni 110 627
Fe3O4 70 858
NiFe2O4 10 858
Mn0.65Zn0.35Fe2O4 1500 400