东华大学物理8-9

第八章恒定电流的磁场8-9铁磁质与弱磁质相比，铁磁质具有以下特点：(1)在外磁场的作用下能产生很强的附加磁场。(2)外磁场停止作用后，仍能保持其磁化状态。(4)具有临界温度Tc。在Tc以上，铁磁性完全消失而成为顺磁质，Tc称为居里温度或居里点。不同的铁磁质有不同的居里温度Tc。纯铁：770ºC，纯镍：358ºC。(3)相对磁导率和磁化率不是常数，而是随外磁场的变化而变化；具有磁滞现象，之间不具有简单的线性关系。HB、居里第八章恒定电流的磁场8-9铁磁质AR12K接磁通计把未磁化的均匀铁磁质充满一螺绕环，如图：线圈中通入电流(励磁电流)后，铁磁质就被磁化。根据有介质时的安培环路定理，当励磁电流为I时，环内的磁场强度：nIH第八章恒定电流的磁场8-9铁磁质HmaxO一磁畴无外磁场B有外磁场二磁化曲线BmaxB曲线HBMNPHO曲线H第八章恒定电流的磁场8-9铁磁质单晶磁畴结构示意图多晶磁畴结构示意图在没有外磁场作用时，每个磁畴中磁矩取向一致，但不同磁畴中磁矩取向各不相同，整个磁体平均磁矩为零，宏观上不显磁性。第八章恒定电流的磁场8-9铁磁质H在外磁场作用下，磁矩与外磁场同方向排列时的磁能将低于磁矩与外磁反向排列时的磁能，结果是自发磁化磁矩和外磁场成小角度的磁畴处于有利地位，这些磁畴体积逐渐扩大，而自发磁化磁矩与外磁场成较大角度的磁畴体积逐渐缩小。随着外磁场的不断增强，取向与外磁场成较大角度的磁畴全部消失，留存的磁畴将向外磁场的方向旋转，以后再继续增加磁场，所有磁畴都沿外磁场方向整齐排列，这时磁化达到饱和。第八章恒定电流的磁场8-9铁磁质当外磁场逐渐减弱到零时，已被磁化的铁磁体内的各个磁畴由于受到阻碍它们转向的摩擦阻力，不能恢复到磁化前的状态，从而使磁体内部保留了部分磁性，表现为剩磁。磁畴的结构和形状已可以通过实验手段观察到，图示为磁畴结构的显微照片高温和振动去磁：通过分子热运动或振动，破坏了磁体中磁畴的规则排列。铁磁体在交变磁化磁场的作用下，它的形状随之改变，叫做磁致伸缩效应。第八章恒定电流的磁场8-9铁磁质三磁滞回线矫顽力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).rB0H0BrB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mBmHPrBcHmH'PmBHBO磁滞回线Q第八章恒定电流的磁场8-9铁磁质四铁磁性材料HBO软磁材料HBO硬磁材料HBO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.第八章恒定电流的磁场8-9铁磁质五磁屏蔽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.磁屏蔽示意图第八章恒定电流的磁场8-9铁磁质选择进入下一节§8-0教学基本要求§8-1恒定电流§8-2磁感应强度§8-3毕奥-萨伐尔定律§8-4稳恒磁场的高斯定理与安培环路定理§8-5带电粒子在电场和磁场中的运动§8-6磁场对载流导线的作用§8-7磁场中的磁介质§8-8有磁介质时的安培环路定理磁场强度§8-9铁磁质