磁性物理复习资料

第二章抗磁性的来源1.拉莫尔进动导致的抗磁性（经典、局域电子）。

轨道电子在外磁场作用下，产生拉莫尔进动，其感生出的磁化强度总是与外场H反平行，表现为抗磁性。

2.朗道抗磁性（巡游电子）。

金属中的抗磁性，来源于传导电子在外磁场作用下进行回旋运动，外磁场使电子的能量量子化，从连续的能级变为不连续的能级，这种量子化引起了导体能量随磁场的变化，从而表现出抗磁性。

n为单位体积电子数顺磁性的来源1.泡利顺磁性（巡游电子）：对于传导电子，在外场的作用下，自旋向上和自旋向下两个子能带中的电子在费米面附近的态密度发生变化，由此产生的磁化强度正比与外场H，表现为顺磁性。

只有费米能级附近的电子才能改变自旋取向。

顺磁性与抗磁性是同时表现出的2.固有磁矩取向顺磁性（朗之万顺磁性、顺磁性的经典理论、局域电子）：材料中的原子磁矩都是互相独立的，每个原子都在进行热振动，符合玻尔兹曼统计。

在无外加磁场时，磁矩随机取向，磁化为0，当外加磁场时，磁矩按磁场方向取向，即表现正的磁化率。

3.van vleck顺磁性：考虑磁场对本征波函数的作用，这种顺磁性来源于磁场对电子云的改变。

即二阶微扰使激发态混入基态，使电子态发生微小变化所致。

（它基本不依赖于温度）第三章外斯分子场理论，基本特点，如何解释铁磁性：外斯假设铁磁性物质中每一个磁矩都受到内部的一个分子场的作用，它使原子磁矩自发地一致取向，产生自发磁化，铁磁体中的分子场与自发磁化强度成正比（H m=λM）。

在分子场和外加磁场的作用下，铁磁体的宏观磁化强度随外场和温度的变化，可以用玻尔兹曼统计得到：其磁化率与温度的关系：T<Tc：T>Tc：居里外斯定律。

这里的C与泡利顺磁性中的C相同在T=Tc发散居里外斯定律：铁磁性材料磁化率随温度变化：反铁磁与亚铁磁：解释为材料中存在两套磁晶格，分别感受到不同的有效场。

局域电子的stoner模型d和s电子在重叠的ds轨道重新分配在2个自旋方向不同的次能带中的电子数目的不同导致了局域电子系统的自发磁化Stoner criterion for FM第4章交换相互作用所谓分子场实际上是电子交换作用的一种平均场近似。

抗磁性的来源1.拉莫尔进动导致的抗磁性（经典、局域电子）。

轨道电子在外磁场作用下，产生拉莫尔进动，其感生出的磁化强度总是与外场H反平行，表现为抗磁性。

2.朗道抗磁性（巡游电子）。

金属中的抗磁性，来源于传导电子在外磁场作用下进行回旋运动，外磁场使电子的能量量子化，从连续的能级变为不连续的能级，这种量子化引起了导体能量随磁场的变化，从而表现出抗磁性。

n 为单位体积电子数顺磁性的来源1.泡利顺磁性（巡游电子）：对于传导电子，在外场的作用下，自旋向上和自旋向下两个子能带中的电子在费米面附近的态密度发生变化，由此产生的磁化强度正比与外场H ，表现为顺磁性。

只有费米能级附近的电子才能改变自旋取向。

顺磁性与抗磁性是同时表现出的2.固有磁矩取向顺磁性（朗之万顺磁性、顺磁性的经典理论、局域电子）：材料中的原子磁矩都是互相独立的，每个原子都在进行热振动，符合玻尔兹曼统计。

在无外加磁场时，磁矩随机取向，磁化为0，当外加磁场时，磁矩按磁场方向取向，即表现正的磁化率。

3.van vleck 顺磁性：考虑磁场对本征波函数的作用，这种顺磁性来源于磁场对电子云的改变。

即二阶微扰使激发态混入基态，使电子态发生微小变化所致。

（它基本不依赖于温度）第三章外斯分子场理论，基本特点，如何解释铁磁性：外斯假设铁磁性物质中每一个磁矩都受到内部的一个分子场的作用，它使原子磁矩自发地一致取向，产生自发磁化，铁磁体中的分子场与自发磁化强度成正比（H m =λM ）。

在分子场和外加磁场的作用下，铁磁体的宏观磁化强度随外场和温度的变化，可以用玻尔兹曼统其磁化率与温度的关系：T<Tc：T>Tc ：居里外斯定律。

这里的C与泡利顺磁性中的C相同在T=Tc发散居里外斯定律：铁磁性材料磁化率随温度变化：反铁磁与亚铁磁：解释为材料中存在两套磁晶格，分别感受到不同的有效场。

局域电子的stoner模型d和s电子在重叠的ds轨道重新分配在2个自旋方向不同的次能带中的电子数目的不同导致了局域电子系统的自发磁化Stoner criterion for FM第4章交换相互作用所谓分子场实际上是电子交换作用的一种平均场近似。

复习资料上课PPT和教材一、基本名词、概念1、磁荷及其特点，磁库伦定律，磁偶极矩，电流回路磁矩磁荷：是磁单极子的基本量化单位.是自然界存在携带最小电荷量的基本磁粒子。

特点：磁极的强度用其所带磁荷的量m表示，由于磁学量不如电学量的测量那么直观，在目前的实验中尚未观测到这种粒子。

所以“磁单极子”到现在还只是一个理论上的构想。

磁铁有N/S 两极，他们同号相斥，异号相吸，这一点同正负电荷有很大的相似性。

磁库伦定律：P1磁偶极矩:磁偶极矩与“电偶极矩”相对应。

历史上，人们最早认为天然磁体（或人造磁铁）是由无数小的磁偶极子组成，每一个小的磁偶极子由相距很近的等量正、负磁荷构成。

（磁偶极子的磁性强弱可以由磁偶极矩来表示）P2磁偶极子：（P2）电流回路磁矩:（P2）由闭合电流产生的磁矩2、磁化强度，磁极化强度，比磁化强度（P3）3、磁场强度，点磁荷/无限长直导线/环形电流/长直螺线管的磁场分布，磁感应强度磁感应强度:也被称为磁通量密度或磁通密度，是一个表示贯穿一个标准面积的磁通量的物理量，其符号是B。

在物理学中磁场的强弱使用磁感强度（也叫磁感应强度）来表示，磁感强度大表示磁感强；磁感强度小，表示磁感弱。

磁场强度:单位正点磁荷在磁场中所受的力被称为磁场强度H.4、磁化率，相对磁导率、起始磁导率、最大磁导率、复数磁导率、增量磁导率、可逆磁导率、微分磁导率、不可逆磁导率、总磁导率(P5—P7) （计算方法、如何从图像中判断）5、静磁能，退磁场，退磁因子，几种简单几何形状的退磁因子N比例系数N:为退磁因子张量，无量纲的数，同磁体的形状有关。

Hd是磁体内部位置的函数，N也是，所以N的具体形式书写及其困难，只有当磁体形状使Hd是均匀分布时，N才变为常数。

通常情况下，不能忽略退磁场效应，若对个退磁因子很大的样品一个退磁因子很大的样品进行磁化，需要加更高的外磁场。

室温下铁的饱和磁化强度为×106 A/m, 球形样品产生退磁场的大小为：H d=NMs=×105A/m, 因此磁化此样品所需外磁场，需要超过5 67 .67×105A/m。

中考物理磁性与磁场复习知识框架磁性是物质特有的属性，磁场是磁力作用的介质。

了解磁性与磁场的基本概念及相关知识对于中考物理的取得好成绩至关重要。

下面是中考物理磁性与磁场的复习知识框架。

一、磁性材料的分类1. 铁磁材料：具有明显磁性，能被永久磁铁吸引，如铁、钢等。

2. 非磁性材料：不具有磁性，不能被永久磁铁吸引，如木材、玻璃等。

3. 顺磁材料：具有弱磁性，被磁铁吸引，但失去磁性后不会保留磁性，如铝、锌等。

4. 抗磁材料：具有很弱的反磁性，不能被永久磁铁吸引，如铜、银等。

二、磁场的特征1. 磁感线：用于表示磁场方向和形状的线条。

2. 磁力线：磁感线的方向即为磁力作用的方向。

3. 磁场的强弱：磁力线的稀密程度反映了磁场的强弱。

三、电流产生磁场1. 安培环路定理：电流产生的磁场强度与电流成正比，与导线形状、位置和方向有关。

2. 右手定则：握住导线，拇指指向电流方向，其他四指弯曲的方向即为磁场方向。

四、磁场对运动带电粒子的作用1. 洛伦兹力的方向：磁场与电流成夹角时，磁场对运动带电粒子的作用力垂直于速度方向和磁场方向。

2. 电子在磁场中的轨迹：电子在磁场中受到洛伦兹力的作用，呈螺旋线轨迹。

五、电磁铁的原理与应用1. 电磁铁的构造：由线圈和铁芯组成。

2. 电磁铁的原理：通电产生的磁场使铁芯具有磁性。

3. 电磁铁的应用：广泛用于电磁吸盘、电磁制动器、电磁离合器等。

六、磁感应强度与磁通量的关系1. 法拉第电磁感应定律：变化的磁场可以感应出电动势。

2. 磁感应强度的方向：指向磁力线的反方向。

3. 磁通量的单位：韦伯，符号为Φ。

4. 磁感应强度与磁通量的关系：Φ=B·S·cosθ，其中B为磁感应强度，S为面积，θ为磁场与法向的夹角。

七、电磁感应现象及应用1. 磁场中导线运动引起的感应电动势。

2. 电磁感应规律：感应电动势与导线运动速度、导线长度、磁感应强度之间的关系。

3. 发电机的原理：利用磁场与导线的相对运动产生感应电动势，实现机械能转化为电能。

中考物理复习--电磁学知识点汇总知识组1 磁现象和磁场一. 磁现象和电流的磁效应1．磁现象(1) 磁性和磁体物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。

具有磁性的物体叫磁体。

(2) 磁极磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极。

任何磁体都有两个磁极，一个叫南极(又称S极)，另一个叫北极(又称N 极)。

(3) 磁极间的相互作用同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。

(4) 磁化和去退磁使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化；反过来，磁化后的物体失去磁性的过程叫做退磁或去磁。

(5) 磁性材料磁性材料是由铁磁性物质或亚铁磁性物质组成，如铁、钴、镍等．它一般分为两类，即软磁性材料和硬磁性材料。

其中磁化后容易去磁的为软磁性材料，不容易去磁的为硬磁性材料。

【说明】物体磁化后的磁极与使该物体产生磁性的磁体的相邻磁极互为异名磁极。

2. 电流的磁效应(1) 奥斯特实验①1820年，丹麦物理学家奥斯特发现，沿南北方向放置的导线通电后，其下方与导线平行的小磁针会发生偏转。

②奥斯特实验的意义：发现了电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系。

【注意】在做“奥斯特实验时”，为减弱地磁场的影响，通电导线应南北放置，且放在小磁针的正下方或正上方(不应将小磁针放在通电导线的延长线上)。

因为小磁针静止时指向南北方向，若将导线东西放置，小磁针可能不偏转。

③电流的磁效应：通电导线周围有磁场，即电流的周围有磁场，电流的磁场使放在导线周围的磁针发生偏转，磁场的方向跟电流的方向有关，这种现象叫做电流的磁效应。

(2) 磁铁对通电导线的作用如图所示，磁铁对通电导体棒产生力的作用，使导体棒运动。

(3) 电流和电流间的相互作用①如图所示，相互平行而且距离较近的两条导线，当导线中分别通以方向相同或方向相反的电流时，观察到发生的现象是：通同向电流的两根导线会靠近，通异向电流的两根导线会远离。

②结论：同向电流相互吸引，异向电流相互排斥。

二. 磁场和地磁场1．磁场(1) 磁场的定义磁体或电流周围空间存在的一种特殊物质，磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间、通电导体与通电导体之间的相互作用，是通过磁场发生的。

磁性物理总复习微观：抗磁性 cθρ--T铁氧体超交换作用三种结构类型单、复合铁氧体分子磁矩的计算ZnO 、Fe 2O 3含量对复合铁氧体性能的影响宏观：一． 磁场作用在外磁场作用下（磁化）θμcos HMs F-=在退磁场作用下 )(21M M M HF z y x Nz Ny Nx NMdM dM 22++==-=⎰⎰μμμ （形状各向异性能量）磁化时的现象：1.磁晶各向异性来源：双离子模型、单离子模型⎪⎩⎪⎨⎧++=++++=θθαααααααααsin sin )()(1K K K K K K F 1Ku 22222222F 32113322六角晶体：立方晶体：2. 磁致伸缩体积 / 线磁致伸缩 正/负磁致伸缩 λ λ来源：⎪⎩⎪⎨⎧形状效应场致伸缩变自发磁化引起的自发形关于λ的阿库洛夫公式⇒立方多晶体：532λλλ+= 二．应力作用θσλσcos 23F -=（单轴各向异性的能量） 影响：（1）对Ms 取向的影响（2）对畴壁位移的影响（束缚作用）三．磁畴Fd 最小是分畴根本原因；只有Fd 是形成磁畴的根本原因而别的能量不是。

分畴后⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⎪⎩⎪⎨⎧厚度和能量　稳定平衡状态时，畴壁内磁矩过渡规律　分类畴壁表面畴闭流畴片形畴磁畴γγK ex 磁畴结构的计算、畴壁的计算：考虑磁体内五种能量，加以分析判断，找出主要能量，并表示出总的自由能；然后按照能量极小值原理处理。

单畴颗粒： 临界尺寸的计算磁化一． 恒稳直流磁场（技术磁化） 磁导率为实数磁化各阶段：⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫=∂=∂∂=∂∂∂∂=⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫∂∂⇒∂∂⇒⇒=∂∂ ⎝⎛⎩⎨⎧∂∂∂10022m a x 000021)()()()(0)()(K Ms FF x H x x x H x F H x M H M M M S H i H H 和的律。

磁性物理复习资料引言磁性物理是研究物质中的磁性行为和相应物理机制的学科。

它涵盖了磁性材料的性质、磁性现象的产生原因以及磁场的作用等方面内容。

在这份磁性物理复习资料中，我们将回顾一些重要的概念、理论和应用，帮助您全面了解和掌握磁性物理的基础知识。

一、基本概念1.1 磁性的定义磁性是指物质在外加磁场作用下产生磁化现象的性质。

根据物质在磁场中的行为，可以将物质分为顺磁性、抗磁性和铁磁性三类。

1.2 磁化强度和磁化率磁化强度是衡量物质磁化程度的物理量，表示为M。

磁化率是描述物质对外加磁场响应的能力，表示为χ。

1.3 磁性材料分类磁性材料可分为软磁性材料和硬磁性材料两类。

软磁性材料具有较强的磁导率和低的矫顽力，主要应用于电磁器件中。

硬磁性材料具有较高的矫顽力，可用于制作磁体和磁记录材料等。

二、磁化过程和磁场效应2.1 磁化过程磁化过程是指物质在外加磁场作用下由无序磁矩转变为有序磁矩的过程。

根据磁化过程的不同，可将磁性材料分为顺磁性材料和铁磁性材料。

2.2 磁场效应在磁场中，物质的磁化会受到磁化强度、磁化率和外加磁场强度等因素的影响。

磁场效应包括磁场强度对磁化强度的影响、磁场强度对磁化率的影响以及磁场与物质相互作用的效应。

三、磁性现象和物理机制3.1 磁化导致的现象磁化材料在磁场中会产生一系列磁性现象，例如磁滞现象、磁化曲线和磁滞损耗等。

了解这些现象有助于我们理解磁性材料的性质和应用。

3.2 磁性物理机制磁性物理机制主要包括电子自旋磁矩、电子轨道磁矩和核子磁矩等。

这些磁矩在磁场中会受到外加磁场力的作用，从而导致物质的磁性行为。

四、磁性材料的应用4.1 磁性材料在电子器件中的应用磁性材料在电子器件中具有广泛的应用，例如磁头、变压器、电感器等。

这些器件的工作原理和性能与材料的磁性密切相关。

4.2 磁性材料在电力工程中的应用磁性材料在电力工程中也扮演着重要角色，例如电机、发电机和传感器等。

磁性材料的选择和设计对电力工程的性能和效率有着重要影响。

. - -. 可修编-磁 学基本容一、稳恒磁场磁感应强度1． 稳恒磁场电流、运动电荷、永久磁体在周围空间激发磁场。

稳恒磁场是指不随时间变化的磁场。

稳恒电流激发的磁场是一种稳恒磁场。

2． 物质磁性的电本质无论是永磁体还是导线中的电流，它们的磁效应的根源都是电荷的运动。

因此，磁场是运动电荷的场。

3． 磁感应强度磁感应强度B是描述磁场的基本物理量，它的作用与E 在描述电场时的作用相当。

磁场对处于其中的载流导线、运动电荷、载流线圈、永久磁体有力及力矩的作用。

可以根据这些作用确定一点处磁场的强弱和方向——磁感应强度B。

带电q 的正点电荷在磁场中以速度v运动，若在某点不受磁力，则该点磁感应强度B 的方向必与电荷通过该点的速度v平行。

当该电荷以垂直于磁感应强度B 通过该点时受磁力⊥F ，则该点磁感应强度大小qvF B ⊥=，且⊥F ，v ，B两两互相垂直并构成右手系。

二、毕奥—萨伐尔定律 运动电荷的磁场1． 磁场的叠加原理空间一点的磁感强度等于各电流单独存在时在该点产生磁感应强度的矢量和：42∑=ii B B 可推广为⎰=B d BB d是电流强度有限而长度无限小的电流元l d I 或电流强度无限小而空间大小不是无限小的元电流的磁场。

上式中矢量号一般不能略去，只有当各电流产生磁场方向相同时，才能去掉矢量号。

2． 毕奥—萨伐尔定律电流元l d I 在空间一点产生的磁场B d为：304rr l d I B d πμ⨯= 大小：02I sin(I ,r)dB 4r dl dl μπ∠=方向：B d垂直于电流元l d I与r所形成的平面，且B d 与l d I、r构成右手螺旋。

3． 电流与运动电荷的关系导体中电荷定向运动形成电流，设导体截面积为S ，单位体积载流子数为n 。

每个载流子带电q ，定向运动速率为v ，则nqvS I =。

电量为q 的带电体作半径为R 、周期为T 的匀速圆周运动相当于半径为R 、电流强度T q I /=的圆电流，具有磁矩TqR I R p m 22ππ==。

A B C D 九年级物理复习提纲二 电磁基本知识班级_______ 姓名_______ 【基本知识点】背诵 熟记1．磁性：物体吸引铁、镍、钴等物质的性质。

2．磁体：具有磁性的物体叫磁体。

它有指向性：指南北。

3．磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。

① 任何磁体都有两个磁极，一个是北极（N 极）；另一个是南极（S 极） ② 磁极间的作用：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。

4．磁化：使原来没有磁性的物体带上磁性的过程。

5．磁体周围存在着磁场，磁极间的相互作用就是通过磁场发生的，磁场看不见摸不着，但是真实存在。

6．磁场的基本性质：对入其中的磁体产生磁力的作用。

7．磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。

8．磁感线：描述磁场的强弱和方向而假想的曲线。

磁体周围的磁感线是从它北极出来，回到南极。

（磁感线不是真实存在的，用虚线表示，且不相交）9．磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同。

10．地磁的北极在地理位置的南极附近；而地磁的南极则在地理位置的北极附近。

(地磁的南北极与地理的南北极并不重合，它们的交角称磁偏角，这是我国学者：沈括最早记述这一现象。

） 11．奥斯特实验证明：通电导线周围存在磁场。

12．安培定则：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极（N 极）。

【考点一】对磁场和磁感线的认识1、如图磁场的磁感线描述错误的是（ ）2、（207·江西省）南宋民族英雄文天祥（江西吉安人），在《扬子江》一诗中著下“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”的诗句.这里磁针石的南极指向地理位置的＿＿＿＿方。

3、如图9-4所示，一根条形磁铁，左端为S 极，右端为N 极。

下列表示从S 极到N 极磁性强弱变化情况的图像中正确的是【 】图2 图1图 3 图5图4【考点二】奥斯特实验3、最早发现电流周围存在磁场的科学家是丹麦的______，下面是他曾经做过的实验，根据甲、乙两图可以得出的结论是____________________，根据甲、丙两图可以得出的结论是______________________。

磁性物理一、名词解释1.元磁偶极子：指强度相等，极性相反并且其距离无限接近的一对“磁荷”。

2.磁场强度H：为单位点电荷在该处所受的磁场力的大小，方向与正磁荷在该处所受磁场力方向一致。

3.磁矩：磁偶极子磁性大小方向可以用磁矩来表示，磁矩定义为磁偶极子等效的平面回路的电流和回路面积的乘积，即μμ=μμ4.磁化强度（M）：是描述宏观磁体强弱程度的物理量。

5.磁感应强度：描述磁场强度和方向的物理量，是矢量。

6.磁化曲线：表示物质中的磁场强度H与所感应的磁感应强度B之间的关系。

7.磁滞回线：在磁场中，铁磁体的磁感应强度与磁场强度的关系可用曲线来表示，当磁化磁场作周期性变化时，铁磁体中的磁感应强度与磁场强度的关系是一条闭合线，这条闭合线叫做磁滞回线。

8.磁化率：表征磁介质属性的物理量。

9.磁导率：又称导磁系数，是衡量物质的导磁性能的一个物理量，可通过测取同一点的B、H值确定。

10.退磁场：有限几何尺寸的磁体在外磁场中被磁化后，表面将产生磁极，从而使磁体内部存在与磁化强度M方向相反的一种磁场，起减退磁化的作用，称为退磁场H d。

11.交换能（F ex）：电子自旋间的交换相互作用产生的能量。

12.磁晶各向异性能（F k）：铁磁体内晶体场对轨道电子间的作用、电子的轨道磁矩与自旋磁矩间的耦合效应所产生的能量。

13.磁应力能（Fδ）：铁磁体内磁性和弹性（形变）相互作用所引起的能量（又称为磁弹性应力能）。

14.退磁场能（F d）：铁磁体与其自身所产生的退磁场之间的相互作用能。

15.静磁能（F H）：铁磁体与外磁场之间的相互作用产生的能量。

16.磁致伸缩现象：铁磁晶体由于磁化状态的改变，其长度或体积都要发生微小的变化，这种现象叫磁致伸缩现象。

17.磁畴：指铁磁体材料在自发磁化的过程中为降低静磁能而产生分化的方向各异的小型磁化区域。

18.自发磁化：磁有序物质在无外加磁场的情况下，由于近邻原子间电子的交换作用或其他相互作用，使物质中各原子的磁矩在一定空间范围内呈现有序排列而达到的磁化，称为自发磁化19.技术磁化：技术磁化阐述的是关于铁磁质在整个磁化过程中磁化行为的机理，即阐明了在外磁场作用下，磁畴是通过何种机制逐渐趋向外磁场方向的。