第15章磁介质VIP免费

第15章磁介质§15.1顺磁性和抗磁性§15.2磁化强度和磁化电流§15.3介质中的磁场磁场强度§15.4铁磁性本章3课时§15.1§15.1顺磁性和抗磁性顺磁性和抗磁性凡处于磁场中能与磁场发生相互作用的实物物质均可称为磁介质。磁介质响应外磁场产生磁化电流的过程称为磁化。设真空中：长直螺线管通以电流I，内部磁感应强度为0B——外磁场当螺线管内充满均匀各向同性磁介质，并通以相同电流I时，磁化电流在螺线管内产生B——附加磁场实验实验（1）长直螺线管内的磁场为BBB0BBB00BBr0BBr（2）充满均匀各向同性磁介质时MnAlOBBBBr,,11200同方向与为顺磁质MnAlOBBBBr,,11200同方向与为顺磁质PbCuHBBBBr,,12200反方向与为抗磁质PbCuHBBBBr,,12200反方向与为抗磁质CoNiFeBBr,,130同方向很大与为铁磁质CoNiFeBBr,,130同方向很大与为铁磁质完全抗磁性为超导材料004Br完全抗磁性为超导材料004Br对无限长直螺线管：则nIB00nIB00nIBBrr00nIBBrr00（4）定义：——磁介质的磁导率，反映磁介质磁性的物理量，其单位与相同。有0r0r0nIBnIB（3）——磁介质的相对磁导率（纯数），是决定磁介质本身特性的物理量，反映介质磁化后对磁场的影响程度。r思考：试分析被均匀磁化的磁介质的磁化电流分布。电子绕原子核的轨道运动电子绕原子核的轨道运动电子的自旋运动电子的自旋运动磁介质的微观电结构磁介质的微观电结构磁效应磁效应电子以：v,r运动一周用时：vr2单位时间转：周rv2rveI2evrrrveISl2122mrvLvrmLLmel2Lmel2SmesS：自旋角动量s：自旋磁矩IrerLll一、原子中电子的磁矩一、原子中电子的磁矩电子轨道磁矩电子轨道磁矩电磁性能改变电磁性能改变0B（1）同向与0BmBvefmBvefm反向与emff反向与emff二、磁场中的核外电子二、磁场中的核外电子+-0Bmmvefmf由RvmF2合RvmF2合vFR得不变时，由于当合vFR得不变时，由于当合相加反向附加电子运动相加反向附加电子运动反向与0Bm反向与0BmvFR得不变时，由于当合vFR得不变时，由于当合由RvmF2合RvmF2合相加同向附加电子运动相加同向附加电子运动反向与0Bm反向与0Bm反向与0Bm（2）BvefmBvefm同向与emff同向与emff+-0Bmvmmfef+-0Bmmvefmf+-0Bmvmmfef结论：在外磁场中，磁介质分子中每个运动电子都要产生与外磁场方向相反的附加磁矩。0Bm磁介质受到磁场影响后，其电磁性能发生改变后产生的一种效应——分子的抗磁效应。对任何磁介质都存在抗磁效应。三、分子的抗磁效应三、分子的抗磁效应顺磁质分子（类有极分子），每个分子的分子磁矩不为零，即固有磁矩0m0m00B分子热运动00B0B排列越整齐越强0B（（11）顺磁质）顺磁质0m0m不显磁性0m0m取向磁化0BmM0BmM抗磁效应相反方向与0B相反方向与0B0m0m顺磁效应相同方向与0B相同方向与0B五个数量级实验证明：mm顺磁质磁化附加磁场B同方向与0BB同方向与0BB00BBBB00BBBB1r1r顺磁效应占主导地位抗磁质分子（类无极分子），每个分子的分子磁矩为零，即固有磁矩0m0m00B0mp0mp0B00B（（22）抗磁质）抗磁质不显磁性0m0m抗磁效应相反方向与0B相反方向与0B无顺磁效应抗磁质磁化附加磁矩m1r1r外磁场引起附加磁矩是抗磁质磁化的唯一原因外磁场引起附加磁矩是抗磁质磁化的唯一原因抗磁效应附加磁场B00BBB...