B r B0
介质的相对磁导率
r 1 r 1 r >>1
顺磁质
抗磁质 铁磁质
3
二、 磁介质的磁化 磁化电流
1. 分子电流 分子磁矩 磁偶极子 每个分子等效一个圆电流
pm
pm pml pms
轨道角动量 对应的磁矩 自旋角动量 对应的磁矩
0 顺磁质 0 抗磁质
12
设：I0─ 传导电流 I ─ 磁化电流 ) B dl 0 (I0内 I内
L
0 I 0内 0
磁 介 质
M dl
I
L I0
(
L
B
0
L
M ) dl I 0内
H B M
13
定义
0
H
若 I 0 0，则 I 0
L任取 且可无限缩小 故 I0 = 0 处 I = 0
L
16
例2 一充满均匀磁介质的密绕细螺绕环， 3 4 n 10 匝/米 I 2安 5 10 特密/安
求：磁介质内的 H , B, M
4 5 10 解： r 398 7 0 4π 10
B
(
L
B
0
0
M
磁场强度
M ) dl I 0内
H 的环路定理
得：
H dl I0内
L
•H 的单位： A/m （ SI ）；
10 奥斯特 Oe（SGSM）， 1O e A/m 。 4 B •真空： M 0 ，H 14 0
D E
15
则有 B H
二、环路定理的应用举例 例1 证明在各向同性均匀磁介质内 无传导电流处 也无磁化电流 证： 介质中闭合回路L所套连的磁化电流为：
M dl
L
磁 介 质
I M dl m H dl L L m H dl m I 0
B
L
pml
M pml B
pm
5
3.磁化电流
由于分子磁矩的取向一致 考虑到它们相对应的 分子电流 如 长直螺线管内部充满均匀的各向同性介质将 被均匀磁化
B pm
均匀磁场
I
视频安培 表面电流
6
螺线管截面
三、磁化强度
1.磁化强度
第9章 磁介质
§1 磁介质及其分类
§2 有磁介质时磁场的规律
§3 铁磁质
1
§1 磁介质及其分类 一、磁介质的分类
二、 磁介质的磁化 磁化电流
三、磁化强度
2
§1 磁介质及其分类
一、磁介质的分类 介质对场有影响 总场是
传导电流产生
B Bo B
与介质有关的电流产生
在介质均匀充满 磁场的情况下
3
•各向同性线性磁介质 将 M （r 1 ）H 代入
H B
对比各向同性线性 电介质
P 0 r 1E
0
M
D 0E P
D 0 r E
得 令
B 0 r H
0 r ─ 磁导率
0 r
dl dl
放大
S分

M
dI n i分 (S分 cos dl )
M dl
i分
M dl cos
I M dl
L
穿过L所围曲面S 的磁化电流
8
介质表面磁化电流密度：
Mt M
选 d l ∥ Mt dI M dl M t dl
n
磁化面电流密度
dl
d I S
dI S j Mt dl
ˆ j M n
9
3. 磁化规律
各向同性线性磁介质
M m H r 1H
0 r 1E
P e 0 E
对比 电介质
m
介质的磁化率
e 极化率
铁磁质
pm 0
磁畴
4
2.磁化的微观解释
1)顺磁性 (只有顺磁质、铁磁质才具有顺磁性) B0 pm pm 方向与 方向相同 B B0 pm 2)抗磁性 (所有介质均具有抗磁性)
分子中电子轨道角动量的旋进 电子轨道磁矩受磁力矩方向 垂直纸面向内 轨道角动量绕磁场旋进 电子附加一个与磁感 强度相反的磁矩 pm
10
§2 有磁介质时磁场的规律 一、 有介质时的环路定理 二、 环路定理的应用举例 三、 磁场的界面关系 *静磁屏蔽
11
一、有介质时的环路定理
B dl 0 I内 （ 1 ） L 真空 （2） B dS 0 S
考虑到磁化电流（1）式则需加以修正
M 7.9410 A/m
5
j 7.9410 A/m
5
18
j 7.9410 A/m
5
讨论：设想把这些磁化面电流也分成每米103 匝，相当于分到每匝有多少？
7.94105 j / n 794(A) >>2(A) 3 10
充满铁磁质后
B B0 B B >> B0 或 B B
19
三、 磁场的界面关系 *静磁屏蔽 由 S B dS 0 B1
n
1 2
1 2
对比电介质 极化强度
P lim pei
i
M lim
pmi
i
ΔV 0
ΔV
ΔV 0
ΔV
2.磁化强ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ与磁化电流的关系 ˆ Pn ˆ j M n q P ds I M dl
L
S
7
推导： 设分子浓度为 n， 则套住 dl 的分子电流： 磁介质 S
取回路如图，设总匝数为N H dl H 2πr NI
L
NI H nI 2 πr 细螺绕环
R1 R2 r
O R1 r R2
17
NI H nI 2 πr
B H nI
M ( r 1) H ( r 1)nI
j M 表
代入数据