青岛科技大学 大学物理讲义
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一 磁介质 (magnetic medium)
'
0 BBB
??? ??
介质磁化后的
附加磁感强度真空中的磁感强度
磁介质中的
总磁感强度
弱磁质
顺磁质
paramagnet
抗 磁质
diamagnetic
铁 磁质
ferromagnetics
(铝、氧、锰等 )0BB?
(铜、铋、氢等 )0BB?
(铁、钴、镍等 )0BB??
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无外磁场






分子圆电流和磁矩
m?
I
0B
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有外磁场
sI
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??? 同 向 时
??
q
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0,B
??? 反 向 时
0B
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无外磁场时抗磁质 分子磁矩为零 0?m?
'
0 BBB ??
抗磁质内磁场
F?
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F?
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二 磁化强度 (magnetization)
V
mM
?
??
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分子磁矩
的矢量和
体积元
1mA ??单位 ( 安 /米 )
'
0 BBB ??
抗磁质内磁场
'
0 BBB ??顺磁质内磁场
意义 磁介
质中单位体积内
分子的合磁矩,
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C
'II
r
r
A DL
B C
iBCl IlBlB ?? ???? 0dd ?
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)( s0 INI ?? ? n m LLIrnI ?? 'π 2s
nm
V
m
M ?
?
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2'π rIm ?分子磁矩
(单位体积分子磁矩数)n
MLI ?s传导电流 分布电流
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)(d 0 sl INIlB ???? ???
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BC lM
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磁场强度
MBH
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磁介质 中的 安培环路 定理
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I
A DL
B C
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HBMBH
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00
HM ?? ??各向同性 磁介质 (磁化率)?
HB ?? )1(0 ?? ??
?? ?? 1r相对 磁导率
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磁 导 率
? 各向同性磁介质
HHB ??? ??? ?? r0
磁介质中的安培环路定理 ?? ?? IlH
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r?
1
1
1
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? 顺磁质
(非常数)
抗磁质
铁磁质
['k?p?]
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I
r?
r
例 有两个半径分别为 和 的“无限长”同
轴圆筒形导体,在它们之间充以相对磁导率为 的
磁介质,当两圆筒通有相反方向的电流 时,试 求
( 1)磁介质中任意点 P 的磁感应强度的
大小 ;( 2)圆柱体外面一点 Q 的
磁感强度,
r?
rR
I
解 对称性分析
Rdr ?? IlH
l ???
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IdH ?π2
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IH
π2
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IHB
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0,0π2 ?? HdH
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同理可求
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lHl ??? ?d
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r
I
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H
?
max?
O
三 磁畴 (magnetic domain)




B?




四 磁化曲线 (magnetization curve)
B
maxB
曲线HB ?
M
N
P
HO
曲线H??
0/H B M???
v v v
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五 磁滞回线 (hysteresis loop)
矫顽力 (coercive force) cH
由于磁滞,当磁场强
度减小到零(即 )
时,磁感强度,而
是仍有一定的数值,
叫做剩余磁感强度 (剩磁 ).r
B
0?H
0?B
rB
当外磁场由 逐渐
减小时,磁感强度 B并不
沿起始曲线 0P 减小,而
是沿 PQ比较缓慢的减小,
这种 B的变化落后于 H的
变化的现象,叫做 磁滞现
象,简称 磁滞,
mH?
mB
mH?
P
rB
cH
mH?
'P mB?
H
B
O
磁滞回线
Q
0/H B M???
v v v
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六 铁磁性材料 (ferromagnetic material)
H
B
O
软 磁材料
H
B
O
硬 磁材料
H
B
O
矩 磁铁氧体材料
实验表明,不同铁磁性物质的磁滞回线形状相
差很大,
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七 磁屏蔽 (magnetic shielding)
把磁导
率不同的两
种磁介质放
到磁场中,
在它们的交
界面上磁场
要发生突变,
引起了磁感
应线的折射,
磁屏蔽示意图