1、第十一章 磁场与介质的相互作用（interaction of magnetic field with magnetic medium）111 磁介质的磁化（magnetization of magnetic medium）一、 磁化（magnetization）1、现象（phenomenon）介质置于磁场 后，其磁感应强度 与真空中的磁感应强度 不同，0BB0B会产生附加磁场 /2、介质中的磁场（magnetic field of magnetic medium ）/0比率 为相对磁导率0Br3、种类（kind）（1）顺磁质 （接近 1） ，铝、镁、氧r（2）抗磁质 （接近 1） ，氢、钠、铜
2、r（3）铁磁质 1 ，铁、钴、镍r二、 顺磁质的磁化（magnetization of paramagnetic material）2mp1mp0B（ 无 ） 0B1mP 2mp三、 抗磁质的磁化（magnetization of diamagnetic material）1、 各电子磁矩相互抵消，无分子磁矩，无 ，无磁性02、加 时各电子闭合回路感应出感应电（无阻尼）流产生与 。相0B 0B电子磁矩：电子绕核旋转产生电子磁矩，电子磁矩矢量和分子磁矩 无 时各分子磁矩乱，相消0B不显磁，加 后，各分子磁矩均须按 取向才稳定，宏观上产生附加磁0场反（楞次定律）磁场，出现抗磁性感应磁化四、磁化电流
3、（current if magnetization）1、形成（produce ）、无 ，各分子电流排列混乱，磁效应相互抵消0B、加 后，各分子电流有序排列如图，中间部分相互抵消，剩下边缘部分叠加形成沿介质表面的来缚电流SISI 2、表示（show）设介质棒长 ，磁化电流密度（单位长度磁化电流） ，则磁化电流sjSjI附加磁场（因 而生）参见式（9.15）sI(N=1)sssNjniB000/ 故 0/js112 磁介质中的安培环路定理（Ampere circuital theorem in magnetic medium）一、环路定理（circuital theorem）1、推导（calcul
4、ate ）为简便计，我们假设前面讨论真空中情况时，磁场为真空中的磁场 ，0B电流就是传导电流 ，于是将真空中的环路定理 与相对磁0I cIMdB00导率 结合，得0BrcrIdH0式中， BHr称为磁场强度2、物理意义（explain in physics）磁场强度对环路的积分等于环路所包围传导电流的代数和二、磁场强度（magnetic field strength）1、 定义（definition ）rBH02、 性质（property）（1） 辅助量，与 的关系为BH（2） 仅为传导电流的函数三、应用（application ）求具有某种对称性的磁场1、 方法（way ）先用定理求 ，再用
5、公式求 ，HB2、 例（example ）有两个半径分别为 ， 的长直同轴圆筒状导体，其间充以两层相对磁1R2导率分别为 ， 的均匀磁介质，分界面的半径为 R（如图）高级电流由1r2外筒进，内筒出，求介质中 的大小B（1）求 H解 这是一个轴对称场，在轴线上取半径作圆环据环路定理有R II1R2R1r2rrIHBr001在介质 2 中 rIr00=dIr2（2）求 B在介质 1 中113 铁磁质（ferromagnetic）一、磁化（magnetization）1、磁化曲线（curve of magnetization ）sBrB)(IHCHCHBfb（3） 有剩磁饱和磁场 ，乘磁 及矫枉力S
6、BrcH2、铁磁特性（property of ferromagnetic material）（1） 很大。且不为常数r（2） 有磁滞回路（3）有居里点（温度高于居里点，铁磁性消失，成顺磁性）二、磁化机理(reason of magnetization )2、解释（explain）（1）无外场 0H各磁畴磁矩混乱排列，抵消，无磁性（2）加外场 0初， 磁壁位移，扩壁，破壁，介质磁性 （01） 如图 （1）有磁滞回路：磁化 )()()(2平陡缓 慢o磁退dcb再磁化fed1、磁畴(magnetic domain)铁磁质内“自发磁化”小区，它们具有各自的磁场。次 致使各磁矩沿外场 取向，磁性大增， （12）0H0HB后，再增外场 ，但各磁矩对 B 的贡献已基本献出，无余力可挖，0场饱和出现 （2a）sB取 向乱 排00H 0H破 壁0H扩 壁0H磁化为一宏观不可逆过程（见第十六章）破壁后难以复原，而有“后果”产生磁滞回线三、应用（application ）电机变压器计算机均有广泛应用作业（home work ）111，119
