大学物理磁介质中的恒定磁场概要.pptx
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1、第七次作第七次作 业业 答答 案案11-9方向垂直纸面向里。方向垂直纸面向里。11-15取各自向外的法向为正方向取各自向外的法向为正方向以截面的轴为圆心作半径为以截面的轴为圆心作半径为r的圆为积分回路的圆为积分回路11-19 第第第第 十二十二十二十二 章章章章磁介质中的恒定磁场磁介质中的恒定磁场磁介质中的恒定磁场磁介质中的恒定磁场12-1 磁介质及其磁化磁介质及其磁化一、磁介质及其分类一、磁介质及其分类电介质电介质 电场电场 极化极化 产生附加电场产生附加电场磁介质磁介质 磁场磁场 磁化磁化 产生附加磁场产生附加磁场介质磁化后的介质磁化后的附加磁感强度附加磁感强度真空中的真空中的磁感强度磁感
2、强度磁介质中的磁介质中的总磁感强度总磁感强度 实验表明:不同的物质对磁场的影响差异很大,实验表明:不同的物质对磁场的影响差异很大,将磁介质放入外磁场将磁介质放入外磁场B0中,其磁感强度中,其磁感强度B与与B0的关的关系为:系为:介质的相对磁导率介质的相对磁导率 磁介质的分类磁介质的分类顺顺磁质磁质 抗抗磁质磁质铁磁质铁磁质(铁、钴、镍等)(铁、钴、镍等)(铝、铬、锰、氧等)(铝、铬、锰、氧等)(铜、铅、铋、氢等)(铜、铅、铋、氢等)减弱原场减弱原场增强原场增强原场弱弱磁磁性性物物质质顺磁质和抗磁质的相对磁导率都非常接近于顺磁质和抗磁质的相对磁导率都非常接近于1。通常不是常数通常不是常数具有显著
3、的增强原磁场的性质具有显著的增强原磁场的性质强磁性物质强磁性物质超导材料超导材料完全抗磁性完全抗磁性二、分子磁矩二、分子磁矩 分子附加磁矩分子附加磁矩 原子中的电子由于绕核运动和自旋而形成电子磁矩,原子中的电子由于绕核运动和自旋而形成电子磁矩,一个分子内所有电子磁矩的矢量和,称为一个分子内所有电子磁矩的矢量和,称为分子磁矩分子磁矩。磁介质磁介质电子磁矩不完全抵消,整个分子有固有磁矩电子磁矩不完全抵消,整个分子有固有磁矩电子磁矩互相抵消,分子固有磁矩为零电子磁矩互相抵消,分子固有磁矩为零组成组成顺磁质顺磁质的分子的分子具有具有一定的一定的磁矩磁矩分子磁矩分子磁矩 组成组成抗磁质抗磁质的分子,无外
4、磁场时,分子电流为的分子,无外磁场时,分子电流为0,没有分子磁矩没有分子磁矩。在外磁场中在外磁场中在外磁场中在外磁场中,每个运动电子都要产生与外磁场每个运动电子都要产生与外磁场每个运动电子都要产生与外磁场每个运动电子都要产生与外磁场方向相反的附加磁矩方向相反的附加磁矩方向相反的附加磁矩方向相反的附加磁矩 同同向向时时 反反向向时时 有外磁场时分子中每个电子的轨道运动将受到影响,有外磁场时分子中每个电子的轨道运动将受到影响,产生附加磁矩产生附加磁矩无外磁场无外磁场有外磁场有外磁场顺磁质内磁场顺磁质内磁场三、顺磁质和抗磁质的磁化三、顺磁质和抗磁质的磁化顺顺 磁磁 质质 的的 磁磁 化化无外磁场时抗
5、磁质无外磁场时抗磁质分子磁矩为零分子磁矩为零 抗磁质内磁场抗磁质内磁场抗抗 磁磁 质质 的的 磁磁 化化分子附加磁矩为分子附加磁矩为 有外磁场时每个运动电子都要产生与外磁场方向相有外磁场时每个运动电子都要产生与外磁场方向相反的附加磁矩反的附加磁矩与外磁场方向相反与外磁场方向相反分子附加磁矩可忽略分子附加磁矩可忽略注意注意u 在顺磁质中,在顺磁质中,分子磁矩分子磁矩矢量和远远矢量和远远大于大于分子附加磁矩分子附加磁矩矢量和。矢量和。u 在抗磁质中,分子附加磁矩是抗磁质的磁化的在抗磁质中,分子附加磁矩是抗磁质的磁化的唯一原因。唯一原因。12-2 12-2 磁介质中的高斯定理和安培环路定理磁介质中的
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