恒定电流的磁场课件.ppt

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1、电子和质子在磁场中的运动轨迹,第八章 恒定电流的磁场,电子和质子在磁场中的运动轨迹第八章 恒定电流的磁场,8-2 磁场 磁感强度,8-3 磁感线 磁通量,8-4 毕奥-萨伐尔定律,8-5 运动电荷的磁场,8-6 安培环路定理,8-1 电流 电流密度 电动势,8-7 带电粒子在外磁场中受到的力及其运动,8-2 磁场 磁感强度8-3 磁感线 磁通量8-,*8-8 霍耳效应,8-9 磁场对载流导线的作用,8-10 磁场对载流线圈的作用,8-11 电流强度的单位-安培的定义,8-12 磁介质的磁化 磁导率,8-13 磁介质中的磁场 有磁介质时的安培 环路定理 磁场强度,*8-14 铁磁质,*8-8 霍

2、耳效应8-9 磁场对载流导线的作用8-10,一、电流强度电流密度,载流子,金属中的电子,半导体中的电子和空穴,电解液中的正负离子,电荷有规则地运动形成电流,传导电流导体中电荷作规则运动形成,运流电流带电体作机械运动形成,导体中形成电流的必要条件：,8-1 电流 电流密度电动势,导体内电场强度不为零, 即导体两端有电势差,一、电流强度电流密度载流子金属中的电子半导体中的电子和空穴,电流的方向: 规定为正电荷运动的方向,导体中电场的方向,从高电势到低电势的方向,高电势,低电势,所以电子的运动方向与电流的方向相反,即,S,I,电流方向,I,I,电子运动方向,稳恒电场方向,导体中的电流是电子作规则运动

3、形成,电流的方向: 规定为正电荷运动的方向导体中电场的方向 从高,称为通过该截面的电流强度，简称电流,瞬时电流强度,单位安培(A),电流强度不随时间变化的电流称为恒定电流(直流电),每单位时间通过导体任一截面的电荷量,称为通过该截面的电流强度，简称电流瞬时电流强度 单位安培(A,要维持恒定电流，导体中必须有一稳恒电场,与静电场一样都不随时间变化,稳恒电场特性：,静电场高斯定理和环路定理仍适用,恒定电流特性：,导体中电荷分布必须不随时间变化,单位时间内通过导体中每一截面的电荷量,（电流强度）相等,要维持恒定电流，导体中必须有一稳恒电场 与静电场一样都不随,通过面积元dS的电流为dI,穿过任一截面

4、 S 的电流,单位A/m2,电流密度矢量方向为电场强度 的方向,dS,S,面积元与 方向垂直,电流密度,通过面积元dS的电流为dI穿过任一截面 S 的电流单位A/m,二、电源电动势,但仅靠静电力不能达到目的,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,导线内电场,电场作用下电荷移动,极板上电荷减少,要在导体中产生恒定电流,必须在导体内维持一稳恒电场,即在导体两端维持一恒定的电势差,二、电源电动势但仅靠静电力不能达到目的+,把正电荷从低电势移到高电势的装置称为电源,必须有非静电力 把正电荷从低电势移至高电势,正极 高电势,低电势 负极,电源,非

5、静电力,电场作用下电荷移动,静电力,为维持恒定电流,能够提供非静电力,把正电荷从低电势移到高电势的装置称为电源必须有非静电力,伏打电池,1801年伏打向拿破伦演示他的电池,伏打电池1801年伏打向拿破伦演示他的电池,电源就是把其他形式的能量转化为电能的装置,机械能水力,机械能风力,法国的太阳能电站镜面系统,化学能,电源就是把其他形式的能量转化为电能的装置机械能水力机械能,正极,负极,+,+,+,+,+,I,-,-,-,-,-,-,+,电源,非静电电场,稳恒电场,静电场,闭合回路 L 一周，静电力与非静电力作功之和为,q,q,正电荷 q 沿非静电力方向经过电源内部绕行,正极负极+I-+-+电源非

6、静电电场稳恒电场静,由静电场和稳恒电场特性，有,单位正电荷通过电源内部绕闭合路径一周,则,单位伏特(V),电源的电动势 ：,非静电力所作的功,由静电场和稳恒电场特性，有单位正电荷通过电源内部绕闭合路径一,单位正电荷从负极经电源内部移到正极非静电力,电动势是标量，规定其方向（指向）为：从负极经电源内部到正极，即电源内部电势升高的方向,(沿电源内部),+,+,+,+,+,-,-,-,-,-,-,+,高电势正极,低电势 负极,电 源,非静电力仅存在于电源内部,所作的功,电动势又可定义为：,单位正电荷从负极经电源内部移到正极非静电力,一段无源电路的欧姆定律,与导体两端的电势差V1- V2 成正比，即,

7、电阻,三、闭合电路的欧姆定律,实验证明，一段金属导体中的电流强度 I,一段无源电路的欧姆定律与导体两端的电势差V1- V2 成正比,得闭合电路的欧姆定律,q = I t,B,Ri,A,R,电源所作的功 = 电路上的焦耳热,根据能量守恒定律,任一截面的电荷量为,且可写为,时间 t 内通过闭合电路,得闭合电路的欧姆定律q = I tBRiAR电源所作的功,A,B,A,A,B,B,R,Ri,电源内电路,外电路,电源内阻,B,Ri,A,R,闭合电路等效为,外电路电势降,电源端电压,电源端电压 = 外电路电势降,ABAABBRRi电源内电路外电路电源内阻BRiAR闭合电路,如果Ri = 0 或 I =

8、0,电源端电压等于电源电动势,B,Ri,A,R,电源端电压,则,电源处于开路状态,即忽略内阻或开路时,如果Ri = 0 或 I = 0电源端电压等于电源电动势BR,在二千多年前就已被发现和利用,一、基本磁现象,由青铜盘与,N,S,8-2磁场 磁感强度,磁石（Fe3O4）吸引铁和具有指向作用的磁现象,司南,汉（公元前206公元220年）,天然磁体磨制的磁勺组成,在二千多年前就已被发现和利用一、基本磁现象由青铜盘与NS8,铁、镍、钴等的合金和铁氧体,同性磁极相斥异性磁极相吸,确定磁极N、S,地南极,地北极,磁南极,磁北极,磁体,永久磁铁,地磁现象,磁相互作用,铁、镍、钴等的合金和铁氧体同性磁极相斥

9、确定地南极地北极磁南极,1820年丹麦科学家奥斯特发现电流对磁针有作用力,1820年丹麦科学家奥斯特发现电流对磁针有作,同年法国物理学家安培用实验证明了,通电以后,一切磁现象都是运动电荷产生的,载流导线间有相互作用，并总结提出了安培定律,同年法国物理学家安培用实验证明了通电以后一切磁现象都是运动电,运动电荷或电流周围存在着磁场,二、磁场 磁感强度,2. 磁场的重要表现,力,功,磁场对运动电荷或载流导线有作用力,当载流导线在磁场中运动时,1. 磁场,运动电荷或电流之间的相互作用是通过磁场实现的,磁场施于载流导线的力作功,运动电荷或电流周围存在着磁场二、磁场 磁感强度2. 磁,3. 磁感强度,平行

10、时所受磁力,大小,方向,单位,特斯拉（T）,的方向,y,x,z,q,磁场方向,磁感强度 定义为,实验表明,当运动电荷速度 的方向与磁场方向,垂直时， 所受磁力最大，为,3. 磁感强度平行时所受磁力 大小方向单位特斯,一、磁感线,曲线上各点的切向与该点 的方向一致,一些典型磁场的,8-3 磁感线 磁通量,磁感线,在磁场中作的一系列曲线,一、磁感线曲线上各点的切向与该点 的方向一致一些典型磁,I,I,磁感线的性质,磁感线是无始无终的闭合曲线,磁感线不相交,磁感线与电流之间的方向关系可用,P,若相交，P点将有两磁感强度,右手螺旋法则来确定,磁感线的性质 磁感线是无始无终的闭合曲线 磁感线不相交,二、

11、磁通量,1. 磁感线密度,通过磁场中某点 P 垂直于磁感强度 方向的,P,P 点的磁感线密度,P 点的 B,规定,单位面积的磁感线数,二、磁通量1. 磁感线密度通过磁场中某点 P 垂直于磁感强度,2. 磁通量,已规定,则,dS,磁通量 = 磁场中通过某一曲面的磁感线数,平面dS 与 垂直,平面dS 的法线矢量 与 交角为,dS,2. 磁通量已规定则dS磁通量 = 磁场中通过某,任意曲面S 的磁通量,dS,S,视为平面,选取面积元,任意闭合曲面S 的磁通量,dS,S,向外法线,向外法线,dS,任意曲面S 的磁通量 dSS视为平面选取面积元 任意闭合曲,磁通量为标量，可正可负,单位,韦伯 Wb,四

12、、磁场中的高斯定理,通过任一闭合曲面的,3. 磁通量的性质,穿出,穿入,磁通量为零,磁通量为标量，可正可负 单位韦伯 Wb四、磁场中的高斯,一、毕奥 萨伐尔定律,P,电流元,电流元 在P点,载流导线,视为直电流,大小为,8-4 毕奥萨伐尔定律,方向垂直于dl 和 r 所决定的平面,产生的磁感强度,一、毕奥 萨伐尔定律P电流元 电流元,实验表明：叠加原理适用于磁感强度,整个载流导线 l 在P点产生的磁感强度,真空的磁导率,等于上式沿载流导线的积分,实验表明：叠加原理适用于磁感强度 整个载流导线 l 在P点产,二、应用毕奥 萨伐尔定律及叠加原理计算磁场,1. 载流直导线的磁场,取电流元,方向,由叠

13、加原理,二、应用毕奥 萨伐尔定律及叠加原理计算磁场1. 载流直,统一变量,方向,所以,统一变量方向所以,讨论,无限长载流直导线,载流直导线及其延长线上的点,dB=0，B=0,或,半无限长载流直导线,讨论 无限长载流直导线 载流直导线及其延长线上的点dB=0,O,2. 圆电流轴线上的磁场,P,y,R,x,x,由对称性,方向如图,P点处 大小,O2. 圆电流轴线上的磁场PyRxx由对称性方向如图P点处,方向,沿 x 轴方向,讨论,圆心处,若为N 匝圆电流，则,大小,方向沿 x 轴方向 讨论 圆心处 若为N 匝圆电流，则 大,场中任一点产生的磁感强度,120,例题 8-1 电流 I = 30 A被折

14、成120，C 位于,解,A,O,Q,C,P,d,d,r,r,60,I,A点处,d,方向,角平分线上，r =5 cm，求A及C点的磁感强度。,设电流PO 及OQ在,分别为 及 ，则,场中任一点产生的磁感强度120例题 8-1 电流 I =,大小,方向,C点处,OQ段,方向,方向,大小,方向,120,A,O,Q,C,P,d,d,r,r,60,I,d,PO段,大小方向 C点处OQ段方向方向大小方向120AOQC,设线圈1在O1处产生的,0.5A，各有20匝，间距为0.1m，求各线圈中心处磁,R,R,R,解,1,2,产生的磁感强度为 ，则,磁感强度为 ，线圈2 在O1处,感强度：两线圈电流方向相同；电

15、流方向相反。,例题 8-2 半径为0.1m两共轴线圈电流大小均为,设线圈1在O1处产生的0.5A，各有20匝，间距为0.1m，, 两线圈电流方向相同，则 与 均沿相同的轴向, 两线圈电流方向相反，则 与 沿轴向方向相反, 两线圈电流方向相同，则 与 均沿相同的轴向 两线圈,电流的磁场本质上是运动电荷产生的,I,dl,得,S,n,根据毕奥萨伐尔定律，对电流元,8-5 运动电荷的磁场,电流的磁场本质上是运动电荷产生的Idl得单位体积中的载流子数,方向,大小,一个运动电荷产生的磁感强度,dl 中的运动电荷数,运动电荷的速度,运动电荷至场点的位矢,由 转向 的右旋前进方向,方向大小一个运动电荷产生的磁

16、感强度dl 中的运动电荷数运动电,为 的圆轨道上以速度 绕核,解,轨道中心处 的大小,+,-,例题 8-3 在玻尔氢原子的模型中，电子在半径,运动，求轨道中心处 的大小。,为 的圆轨道上以速度,I,一、安培环路定理,1. 闭合回路 l 包围长直电流,关于线积分 的值的定理,l,O,O,回路平面,放大,a,c,b,I,a,c,b,绕行方向,8-6 安培环路定理,I一、安培环路定理1. 闭合回路 l 包围长直电流关于线积,闭合回路 l 绕行方向不变电流反向,I,l,O,O,回路平面,I,左手螺旋系，电流取负值,绕行方向与电流成左手螺旋系,闭合回路 l 绕行方向不变电流反向IlOO回路平面I左手螺,

17、2. 闭合回路 l 不包围长直电流,I,l,O,O,回路平面,I,a,b,l1,l2,令,回路不包围电流，积分为零,2. 闭合回路 l 不包围长直电流IlOO回路平面Iabl,3. 同时存在几个相互平行的长直电流,安培环路定理,回路包围的电流的代数和,推广到任意形状的电流以及任意位置的回路,穿过回路所包围曲面的电流的代数和,空间所有的电流在回路上产生的磁感强度,3. 同时存在几个相互平行的长直电流 安培环路定理回路,定理是从毕奥-萨伐尔定律导出的，具普适性,应用该定理计算载流导线的磁场是有条件的,密绕无限长直螺线管,螺绕环,均匀分布的圆柱体或圆柱面形无限长电流,通常，如下三种电流的磁场可以计算

18、：,二、应用安培环路定理计算载流导线的磁场,要求磁场的分布具有高度对称性,定理是从毕奥-萨伐尔定律导出的，具普适性应用该定理计算载,1. 密绕载流长直螺线管内的磁场,L,P,R,积分回路,内部磁场均匀,临近处,单位长上的线圈匝数,1. 密绕,N 匝通有电流 I 的螺线管内磁场,为单位长上的线圈匝数,n,2. 载流空心环形螺线管内的磁场,I,磁场几乎全部集中于管内,l,R,大小,方向,沿管内轴向,积分回路,N 匝通有电流 I 的螺线管内磁场为单位长上的线圈匝数n 2,一、洛伦兹力,磁场对运动电荷的作用力,洛伦兹力,当 与 夹角为q 时,q,磁感强度定义,其中 与 垂直,8-7 带电粒子在外磁场中

19、受到的力及其运动,一、洛伦兹力磁场对运动电荷的作用力洛伦兹力当 与 夹,二、带电粒子 q 在均匀磁场中的运动,q 作匀速直线运动,1. 初速度,+,q 作匀速率圆周运动,2. 与 垂直,+,q,q, ,轨道半径,回转周期, , , , ,二、带电粒子 q 在均匀磁场中的运动 q 作匀速直线运动1,洛伦兹力始终垂直于速度方向，只改变速度方向，而不改变速度大小,q 作螺旋运动,螺旋半径,周期,螺距,3. 与 斜交成 角,+,q,h,洛伦兹力始终垂直于速度方向，只改变速度方向，而不改变速度大小,4. 带电粒子在均匀电场和均匀磁场中的运动,汤姆孙实验,电场力,磁场洛伦兹力,1897年汤姆孙测出电子荷质

20、比,汤姆孙实验阴极射线管,高压,阳极,电场极板,磁场线圈,4. 带电粒子在均匀电场和均匀磁场中的运动 汤姆孙实验电场力,质谱仪,回旋加速器,D形盒,间隙,显示屏,质谱仪 回旋加速器D形盒间隙显示屏,加入垂直于板面的均匀磁场 后，电流计偏转,一、霍耳效应,G,二、霍耳电势差,A,A,A、 间的电势差,d,b,I,I,+,-,K 为霍耳系数,*8-8 霍耳效应,加入垂直于板面的均匀磁场 后，电流计偏转 一、霍,三、霍耳效应的基本原理,载流子受洛伦兹力,电场力,G,A,A,d,b,I,I,+,-,+ + + + + + + + + + + +,- - - - - - - - - -,载流子是正电荷,

21、三、霍耳效应的基本原理载流子受洛伦兹力电场力GAAdbII,G,A,A,d,b,I,I,+,-,+ + + + + + + + + + + +,- - - - - - - - - -,载流子是负电荷,GAAdbII+-+ + + + + + + + + +,时,设导体薄板内的载流子数密度为n，则,霍耳电势差为,其中,载流子电荷,所以,时设导体薄板内的载流子数密度为n，则霍耳电势差为其中载流子电,磁场对载流导线的作用力称为安培力,8-9 磁场对载流导线的作用,安培定律,大小方向,在任意外磁场中,I,在磁场中磁感强度为B 的某点处电流元Idl,所受到的磁场作用力为,磁场对载流导线的作用力称为安培力

22、8-9 磁场对载流导线的,任意形状载流导线 l 在任意磁场中所受安培力,若载流导线为直线 l， 为均匀磁场,为直导线电流方向与外磁场方向的夹角,任意形状载流导线 l 在任意磁场中所受安培力 若载,一、载流平面线圈在均匀磁场中所受的力矩,刚性矩形载流线圈在均匀磁场中,构成一力偶，力矩为,对矩形线圈合力为零,8-10 磁场对载流线圈的作用,一、载流平面线圈在均匀磁场中所受的力矩刚性矩形载流线圈在均匀,线圈所受的磁力矩,令线圈磁矩,方向为俯视逆时针方向,a,d,I,a,矩形线圈面积,线圈若包含N 匝导线,可推广应用于任意形状平面线圈,M,线圈所受的磁力矩令线圈磁矩方向为俯视逆时针方向adIa矩形,例

23、题 8-4 电子绕原子核运动相当于一圆电流，,解,电子绕核运动的圆电流强度,电子磁矩,由例题8-3知,代入得,+,的数据求电子的磁矩。,这圆电流的磁矩称为电子的磁矩。试由例题8-3给出,例题 8-4 电子绕原子核运动相当于一圆电流，解电子绕核运,二、载流平面线圈在长直电流非均匀磁场中所受力,P,I,y,R,x,I,O,Q,L,长直电流 I在 P点磁场,电流元 受力,线圈上电流元 和电流元,受力的 y 方向分量抵消,二、载流平面线圈在长直电流非均匀磁场中所受力PIyRxIO,磁电式仪表工作原理,弹簧游丝,枢轴,指针,I,直流电机工作原理,电刷,枢芯,接电压源,磁电式仪表工作原理弹簧游丝枢轴指针I

24、 直流电机工作原理电刷,一、两无限长平行直电流间的相互作用力,两平行长直电流同向相吸，异向相斥,d,8-11 电流强度的单位安培的定义,一、两无限长平行直电流间的相互作用力两平行长直电流同向相吸，,二、安培的定义,通有大小相等的电流,若,则,国际单位制基本单位安培的定义,则导线中的电流定义为1A,如果每米长度导线上的相互作用力正好是,真空中相距1m的两无限长载流直导线,二、安培的定义通有大小相等的电流若则国际单位制基本单位安,一、磁介质的三种类型,1. 磁介质的磁化,磁介质 凡与磁场有相互影响的实物物质,磁介质放在传导电流的磁场中产生附加磁场的现象,介质中总磁感强度,磁介质磁化后产生的附加磁场

25、,传导电流的磁场,8-12 磁介质的磁化 磁导率,一、磁介质的三种类型1. 磁介质的磁化磁介质 凡与磁场,2. 磁介质分类,抗磁质,顺磁质,铁磁质,以及铁氧体等,与 同向，且,与 反向，且,对磁场空间中的均匀各向同性磁介质,与 同向，且,2. 磁介质分类 抗磁质 顺磁质 铁磁质如,1. 分子电流和分子磁矩,参与两种运动：绕核运动与自旋,二、顺磁质和抗磁质磁化的微观机理,分子电流,S,N,N,S,分子磁矩,各电子绕核运动和自旋的等效电流,左视图,1821年安培提出分子电流假设,这种分子电流相当于基元磁体，产生磁效应,认为每个分子中都存在回路电流,物质分子中各电子同时,1. 分子电流和分子磁矩参与

26、两种运动：绕核运动与自旋二、顺磁,顺磁质的磁化,分子磁矩无序排列,趋向外磁场方向,分子磁矩转向,2. 顺磁质和抗磁质磁化的微观机理,分子电流,附加磁场 与 同向,加外磁场,顺磁质的磁化分子磁矩无序排列趋向外磁场方向分子磁矩转向2.,引起附加磁矩,无外磁场时，抗磁质分子电流总体为零,抗磁质的磁化,附加磁场 与 反向,但各电子仍有绕核运动与自旋,在外磁场中各电子因旋进产生分子电流,引起附加磁矩无外磁场时，抗磁质分子电流总体为零 抗磁质的磁化,-e,电子轨道运动,电子角动量,角动量绕 旋进转向,电子磁矩,等效分子电流,角动量旋进转向,角动量,陀螺的进动,附加磁矩 与 方向相反,-e电子轨道运动电子角

27、动量角动量绕 旋进转向电子磁矩等效,三、磁导率,相对磁导率,真空中,磁导率,三种磁介质的磁导率,顺磁质,抗磁质,铁磁质,三、磁导率相对磁导率 真空中磁导率 三种磁介质的磁导率顺磁质,一些磁介质室温下的相对磁导率,对一切抗磁质和顺磁质,顺磁质抗磁质Mg1.000012Bi0.999834一些磁介,真空中安培环路定理的进一步说明,穿过回路所包围曲面的传导电流与分子电流的代数和,真空中安培环路定理也适用于有磁介质存在的磁场,空间所有的传导电流与分子电流在回路上产生的磁感强度,实际应用中，分子电流无法直接测量,传导电流,分子电流,8 -13 磁介质中的磁场 有磁介质时的安培环路定理 磁场强度,则希望等

28、式右边只含传导电流,真空中安培环路定理的进一步说明穿过回路所包围曲面的传导电流,一、磁化面电流,抗磁质的则相反,以充满均匀顺磁质磁介质的螺线管为例,传导电流 I,内部磁效应相互抵消,分子电流,磁化面电流,附加磁场,顺磁质的磁化面电流与传导电流方向相同,一、磁化面电流抗磁质的则相反以充满均匀顺磁质磁介质的螺线管为,磁化面电流线密度,螺管圆柱面单位长度上的磁化面电流的计算,根据定义,介质内总磁感强度,抗磁质取负号,大小为,磁化面电流线密度螺管圆柱面单位长度上的磁化面电流的计算,磁介质中,二、有磁介质时的安培环路定理,l,c,d,b,a,取环路abcd,单位长传导电流为nI,磁介质中二、有磁介质时的

29、安培环路定理lcdba取环路abcd,是一个辅助物理量,磁场线描绘磁场强度。 线上任一点的切向,磁场强度,的环流只与传导电流有关，但 不仅由 决定,磁介质中的安培环路定理,令,为该点 的方向，磁场线的密度等于该点 的大小,是一个辅助物理量 磁场线描绘磁场强度。 线上任,例题 8-5 磁导率为m的铁磁质为铁芯的环形螺,解,取过环内任一点 的 线为闭合曲线 L,环内H、B；介质的磁化面电流线密度 jS 。,线管，n = 500，I =4A，m = 5.010-4 H/m。计算：,例题 8-5 磁导率为m的铁磁质为铁芯的环形螺解取过环内,用核磁共振技术产生的人脑截面的伪彩色图像,永磁体,产生电磁脉冲

30、,核磁共振,用核磁共振技术产生的人脑截面的伪彩色图像永磁体产生电磁脉冲,B-H 曲线,H/(Am-1),铁磁质的一些特殊性质：,铁磁质满足普适关系,，且不是常量,外磁场撤除后，仍保留,超过临界温度（居里点）,铁磁质,顺磁质,抗磁质,*8-14 铁磁质,是 H 的函数,部分磁性剩磁现象,铁磁性消失，变为顺磁质,B/T,B-H 曲线H/(Am-1)铁磁质的一些特殊性质：铁磁质,一、铁磁质的磁化曲线,H,c,a,b,d,e,f,Br,-Hc,O,起始磁化曲线,剩余磁感强度,矫顽力,磁滞回线,磁滞B 总是落后 H 的变化,B,换向开关,冲击电流计,铁磁质磁化曲线的测量,一、铁磁质的磁化曲线Hcabde

31、fBr-HcO起始磁化曲线剩,二、铁磁性材料,磁滞回线,应用于交变磁场,1. 软磁材料 如软铁、硅钢等,特征,损耗小，易磁化也易退磁,H,B,电磁起重机,变压器,Hc小，曲线包围面积瘦小，,二、铁磁性材料磁滞回线 应用于交变磁场1. 软磁材料,2. 硬磁材料 如碳钢和特种钢,剩磁大，不易退磁,应用于制造永磁体,H,B,磁滞回线,特征,B,H,退磁曲线,(BH)m,最大磁能积,纸盆式扬声器,线圈,纸盆,永磁体,输入电信号,Hc大，曲线包围面积肥大，,2. 硬磁材料 如碳钢和特种钢剩磁大，不易退磁 应用于,矩磁材料,如铁氧体,可制成计算机的记忆元件,Hc小，回线呈矩形，Br接近饱和磁感强度,输入(

32、输出)电信号,磁记录原理,磁化,磁隙,读写磁头,移动的磁带,放大器,麦克风,线圈,铁芯,放大,磁感应线,静音区,矩磁材料如铁氧体可制成计算机的记忆元件Hc小，回线呈矩形，,H,B,硬磁材料的退磁,退磁曲线,硬磁材料退磁需在衰减的交变电流产生的磁场中完成,例如长直螺线管,衰减的交变电流产生的,即为衰减的交变磁场,HB 硬磁材料的退磁退磁曲线 硬磁材料退磁需在,几种硬磁材料的性能参量,材 料化学成分/%Hc/(Am-1)Br/T(BH)m/,几种软磁材料的性能参量,材 料化学成分/%Hc/(Am-1)m0/(Hm-1),1. 磁畴,铁磁质中因电子自旋形成的自发磁化区,三、铁磁质磁化的微观解释,钴镍铁素体单晶体100面上的磁畴结构,无外磁场磁畴随机排列,磁畴趋向外磁场方向,1. 磁畴铁磁质中因电子自旋形成的自发磁化区三、铁磁质磁化的,外磁场,无外场,壁移,磁矩方向与外场接近,转向,磁矩转向外场方向,饱和,所有磁畴,2. 铁磁质的磁化过程,外磁场,外磁场,外磁场增强,的磁畴的边界扩大,都转向外场方向,外磁场无外场 壁移磁矩方向与外场接近 转向磁矩转向外场方向,一个具有磁性的细菌，磁体形成的链如同磁针使其在地磁场中可以定向,Fe3O4 磁体颗粒,一个具有磁性的细菌，磁体形成的链如同磁针使其,