电磁学讲义17-铁磁质
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§6.3 铁磁质铁磁质磁化的机制•近代科学实验证明,铁磁质的磁性主要来源于铁磁质中原子磁矩可以在小范围内“自发地”排列起来,形成一个个小的“自发磁化区”,称为磁畴。
磁畴大小在微米~毫米量级,实验可观察到。
–这种自发作用来源于量子作用。
–这种“自发磁化”的作用使其在外磁场作用下可以使绝大多数原子的磁矩定向排列,从而使其产生很强的磁场。
–饱和磁化强度和剩磁的解释。
a 片形畴(L=8微米);b 蜂窝畴(L=75微米);c 楔形畴图几种铁磁材料的磁畴结构,其中a、b为Ba铁氧体单晶基面上的磁畴结构,L为晶体厚度;c 为钴的两个晶粒上的磁畴结构铁磁材料的机械、热特性•铁磁材料受到剧烈震动会丧失铁磁性,变为普通磁介质。
–原因是磁畴在剧烈震动下瓦解。
•铁磁材料在磁化状态变化过程中其体积、长度会发生变化,这称为磁致伸缩。
–原因是磁畴在磁化中发生方向改变。
•铁磁材料也会在高温下丧失铁磁性,发生此转变的临界温度称居里温度(300o C~1000o C)。
•铁磁材料在交变磁场中会反复磁化,出现发热现象,其中主要的一个原因是磁滞现象造成的磁滞损耗。
–可以证明(参考教材内容和前面讲义的方法),在一个反复磁化过程中单位体积铁磁体中磁滞损耗的能量为磁滞回线(BH线)所围的面积。
§6.4 磁路磁路定理•磁路定理:闭合磁路的磁动势等于各段磁路上磁位降落的和:•各段磁路上的磁位降落等于该段磁路上B 通量和磁阻的乘积(类比欧姆定律)•B 通量的规律:–忽略漏磁,串联的磁路中,各段磁路的B 通量相等,即磁感应线是连续闭合的。
∑=iii m l H εmii i i R l H ⋅=ϕ第七章电磁场与电磁波•电磁理论的集大成-Maxwell 电磁场理论•电磁波的初步理论§7.1 Maxwell电磁场理论麦克斯韦之前的电磁学定律•18世纪末到19世纪中,电磁学领域重要的实验结果相继出现:–库仑,奥斯特,毕奥、萨伐尔,安培,法拉第电磁感应现象•源派:将电磁现象解释为电荷间、电流间的相互作用。
§6.3 铁磁质
铁磁质磁化的机制
•近代科学实验证明,铁磁质的磁性主要来源于铁磁质中原子磁矩可以在小范围内“自发地”排列起来,形成一个个小的“自发磁化区”,称为磁畴。
磁畴大小在微米~毫米量级,实验可观察到。
–这种自发作用来源于量子作用。
–这种“自发磁化”的作用使其在外磁场作用下可以使
绝大多数原子的磁矩定向排列,从而使其产生很强
的磁场。
–饱和磁化强度和剩磁的解释。
a 片形畴(L=8微米);
b 蜂窝畴(L=75微米);
c 楔形畴
图几种铁磁材料的磁畴结构,其中a、b为Ba铁氧体单晶基面上的
磁畴结构,L为晶体厚度;c 为钴的两个晶粒上的磁畴结构
铁磁材料的机械、热特性
•铁磁材料受到剧烈震动会丧失铁磁性,变为普通磁介质。
–原因是磁畴在剧烈震动下瓦解。
•铁磁材料在磁化状态变化过程中其体积、长度会发生变化,这称为磁致伸缩。
–原因是磁畴在磁化中发生方向改变。
•铁磁材料也会在高温下丧失铁磁性,发生此转变的临界温度称居里温度(300o C~1000o C)。
•铁磁材料在交变磁场中会反复磁化,出现发热现象,其中主要的一个原因是磁滞现象造成的磁滞损耗。
–可以证明(参考教材内容和前面讲义的方法),在
一个反复磁化过程中单位体积铁磁体中磁滞损耗的
能量为磁滞回线(BH线)所围的面积。
§6.4 磁路
磁路定理
•磁路定理:闭合磁路的磁动势等于各段磁路上磁位降落的和:
•各段磁路上的磁位降落等于该段磁路上B 通量和磁阻的乘积(类比欧姆定律)
•B 通量的规律:
–忽略漏磁,串联的磁路中,各段磁路的B 通量相等,即磁感应线是连续闭合的。
∑=i
i
i m l H εmi
i i i R l H ⋅=ϕ。