抗磁质。试求真空和介质中的H和B，并计算与导
体相邻的介质表面层的磁化面电流密度js。 1 解：1） B1 B2 0 i jS 2 0 H1 H2 B H
i js H1
H1 ab H2 cd iab
H1
传导电流
i 0
H2
* 磁畴的变化可用金相显微镜观测
当温度升高时，热运动会瓦解磁畴内磁矩的规则排 列；在临界温度（相变温度Tc ）时，铁磁质完全变成 了顺磁质。居里点 Tc (Curie Point)
r 1 m
m — 磁化率
m > 0 顺磁质， m < 0 抗磁质
注意：上式不适用于铁磁质，因为其 M 和 B 是非线性、非单值关系。
4
磁化电流源于分子电流的有序排列，是一种等效
的宏观电流分布，在激发磁场、受磁场作用方面
和传导电流完全等效。与传导电流不同之处是：
不产生焦耳热，不伴随电荷的宏观位移。
外场 B0
磁场
磁介质中总场 B B0 B
磁介质
磁化引起附加场 B
磁化
为反映磁介质被磁化的程度，定义磁化强度矢量
：单位体积中分子磁矩的矢量和： 单位：Am-1
M = lim
V 0
p
i
mi
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱV
五. 磁介质的磁化规律 实验表明，对各向同性线性磁介质：
m r 1 1 M B B 0 1 m 0 r
j与i反向
四、铁磁质—强磁质
1、高值
B r B0
铸钢r =5002200，硅钢r =7000，坡莫合金r=105 因此很小的电流就能在铁磁质中产生很强的磁场。 2、非线性 相对磁导率r要随磁场的强弱发 生变化，因此B和H的关系是非
B, r
B~H
线性的。 作为信号传输器件时
0 r I B 2 r
３、无限长的载流圆柱体外充满介质的磁场：
外部为
内部为
2 r Ir H 2 2 R
H
0 Ir B 2 R 2
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磁介质内表面的总束缚电流：
同理外表面
方向垂直向里即与轴平行向下
【例5】均匀面电流沿无限大导体薄片流动 i，面
上方为真空，下方充满磁导率为 的均匀无限大
磁化：在磁场作用下，物质产生磁性或磁性发生
变化的现象。 磁介质
I0 保持传导电流 I0 不变，在长直密绕螺线管内充满 均匀各向同性磁介质后，管内磁场变为：
B r B0
B Bo B
附加磁场
r — 相对磁导率
磁化效果：在磁介质的界面或体内出现宏观电流 ，产生附加磁场 介质的磁化过程和极化过程类似： 外场源 I0 （传导电流）
0
0i
n jS ×
i M
磁化电流
H2
0 j B1 B2 0
(2) 计算与导体相邻的介质表面层的磁化面电流
密度js
0 M H2 i 1 0 0 0 B2
0 jS M i 0
与1相差不大。在一般性(精度要求不高)的问题中，
可以把抗磁质和顺磁质的相对磁导率r 看作是1。 对铁磁质，B和H间是非线性的, 相对磁导率r»1 。
铁磁质磁化的机制——铁磁性主要来源于电子的 自旋磁矩。 根据现代理论，铁磁质相邻原子的电子之间存在 很强的“交换耦合作用”，使得在无外磁场作用 时，电子自旋磁矩能在小区域内自发地平行排列 ，形成自发磁化达到饱和状态的微小区域。这些 区域称为“磁畴”。磁畴的线度约104m。
在无外磁场的作用下磁畴取向平均抵消，能量最 低，不显磁性。 B 有 无 外 外 磁 磁 场 场
在外磁场较弱时，1-自发磁化方向与外磁场方向相同或 2-相近的那些磁畴逐渐增大（畴壁位移），在外磁场较 强时，磁畴自发磁化方向作为一个整体，不同程度地转 向外磁场方向。 B 当全部磁畴都沿外磁场方 有 向时，铁磁质的磁化就达到饱 外 和状态。饱和磁化强度MS等 于每个磁畴中原来的磁化强度， 磁 场 该值很大，这就是铁磁质磁性 r大的原因。
B Br -Hc
H
磁滞回线
铁磁性材料类别：
实验表明，不同铁磁性物质的磁滞回线形状相差很大. B B B O
H
O
H
O
H
软磁材料
软磁材料的磁滞回线比 较瘦，剩磁和矫顽力都 很小，常用来作变压器 和电磁铁的铁心。
硬磁材料 矩磁铁氧体材料 硬磁材料的磁滞回线显得胖， 有较大的剩磁和矫顽力，常用 来作永久磁体、记录磁带或电 子计算机的记忆元件。
M m H
m—磁化率
1+ m H =
B
0
令： r 1+m
B=0 r H H
r——相对磁导率 ——磁导率
１、密绕长直螺线管内充满介质的磁感应强度：
H nI
B 0 r nI
２、环形螺线管内部充满介质的磁感应强度：
NI H 2r
I
0 r NI B 2r
等于该闭合路径l所包围的磁化电流的代数和。
磁介质中的高斯定理
B B0 B
为零。

s
B dS 0
磁力线无头无尾。穿过任何一闭合曲面的磁通量
磁介质中的安培环路定理

定义磁场强度
L
H dl I
L
H
B
0
M
单位：安培/米(A/m)
——沿任一闭合路径磁场强度的环流等于该闭合 路径所包围的传导电流的代数和。
由于磁化电流是磁介质磁化的结果，所以磁化电
流和磁化强度之间一定存在着某种关系。
p M V
mi
js
即磁化强度M在量值上等于磁化面电流密度。
js M n
磁化电流线密度的大小等于磁化强度的切向分量。
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磁化强度的环流为
M dl Mab j ab I
l s
s
磁化强度的环流 ( 磁化强度沿闭合路径 l 的线积分 )
竞赛报名与辅导通知
1、每周五下午（5-8节，B/100）的竞赛提高班 照常（本周五补习近代物理部分） 2. 参加竞赛同学可于本周五上课时补报名 （报名费50元/人）
3、第10、11、12、13周周末开设赛前练习与辅导： 地点：A/106 时间：11月13日（周六）8:30-11:30；1:30-4:30 11月20日（周日）同上 11月27日（周日）同上 12月4日 （周日）同上
，如变压器铁芯，要尽量工作在 线性段，以减小信号的失真。
r ~ H
H
3、有磁滞—有剰磁现象
一般说来，抗磁质和顺磁质在外磁场消失时，磁性
也消失。但铁磁质不同，外磁场消失后，还会保留
部分磁性，这就是磁滞现象。
Br—剩磁 Hc —矫顽力(使铁磁质中的磁 场完全消失所需加的反向磁 场的大小) 不同铁磁质的磁滞回线的形 状是不同,它们各具有不同的 剩磁Br和矫顽力Hc。根据磁 滞回线的胖瘦可把铁磁质分 为硬磁材料和软磁材料。
【例5】 图示为三种不同的磁介质
的B~H关系曲线，其中虚线表示的
B
a b
是B=oH的关系。a、b、c各代表
哪一类磁介质的B~H关系曲线： a代表 铁磁质 的B~H关系曲线。 b代表 顺磁质 的B~H关系曲线。 c代表 抗磁质 的B~H关系曲线。
c
H
抗磁质和顺磁质的B和H间是线性关系,相对磁导率r