《高职高专物理》第六章（6.3）磁介质

563磁介质 、磁介质 1磁介质( magnetic medium):能够影响磁场的物质。 2磁化现象:把介质放在磁场中,介质将产生附加磁场,使原来磁场变化,这种 现象称为磁化。 磁化后介质内部的磁场与附加磁场和外磁场的关系B=B+B′ 3磁介质的分类 (1)弱磁性物质 顺磁质(锰、铬、铂、氧、氮等) B→ 抗磁质(铜、铋、硫、氢、银等)B1铁磁质 二、磁场强度 有磁介质后,空间任一点的磁场 B= Bo+ B B是原磁场的磁感强度,B'是磁化产生的磁场的磁感强度 定义:把磁感应强度和磁介质中磁导率的比值称为磁场强度。 B 单位:Am-1(SI制) 值得注意:为研究介质中的磁场提供方便而不是反映磁场性质的基本物理量, 才是反映磁场性质的基本物理量 三、铁磁质 有一类磁介质(如铁、钴、镍等)磁化后在介质内部产生很强的附加磁场

1 §6.3 磁介质 一、磁介质 1 磁介质(magnetic medium)：能够影响磁场的物质。 2 磁化现象：把介质放在磁场中，介质将产生附加磁场，使原来磁场变化，这种 现象称为磁化。 磁化后介质内部的磁场与附加磁场和外磁场的关系 3 磁介质的分类 (1)弱磁性物质 顺磁质(锰、铬、铂、氧、氮等) 抗磁质(铜、铋、硫、氢、银等) (2)强磁性物质 铁磁质(铁、钴、镍等) 4 相对磁导率 二、磁场强度 有磁介质后，空间任一点的磁场 B = B0 + B B0 是原磁场的磁感强度，B是磁化产生的磁场的磁感强度。 定义： 把磁感应强度和磁介质中磁导率的比值称为磁场强度。 单位： A m-1(SI 制) 值得注意： 为研究介质中的磁场提供方便而不是反映磁场性质的基本物理量， 才是反映磁场性质的基本物理量。 三、铁磁质 有一类磁介质（如铁、钴、镍等）磁化后在介质内部产生很强的附加磁场， B B B 0 = +  B B  0 B B0  B B  0 0 r B B  = r  1 抗磁质 1 抗磁质 1 铁磁质 弱磁性物质 B H  =

其方向与原磁场同方向,使介质磁化后的磁场显著增强。这类磁介质称为铁磁质 B>> Bo Bo 1 磁畴 在铁磁质中,原子间的相互作用是非常强烈的,由于这种作用,使铁磁质内 部形成一些微小区域,称为磁畴 无外磁场 在没有外磁场作用时,各个磁畴排列的 方向是无规则的,整体不显磁性。 加上外磁场 当加上外磁场后,各个磁畴在外磁场 作用下趋向于沿外磁场方向作有规则排列。 2磁化曲线 顺磁质的磁化曲线 铁磁质的磁化曲线 B B B-H曲线 M 3磁滞回线 当外磁场强度逐渐减小时,磁感应强度B并不沿起始磁化曲线返回,而 是沿着ab曲线比较缓慢地减小,这种B落后于H的变化的现象,叫做磁滞现

2 其方向与原磁场同方向，使介质磁化后的磁场显著增强。这类磁介质称为铁磁质。 1 . 磁畴 在铁磁质中，原子间的相互作用是非常强烈的，由于这种作用，使铁磁质内 部形成一些微小区域，称为磁畴。 在没有外磁场作用时，各个磁畴排列的 方向是无规则的，整体不显磁性。 当加上外磁场后，各个磁畴在外磁场 作用下趋向于沿外磁场方向作有规则排列。 2.磁化曲线 顺磁质的磁化曲线 铁磁质的磁化曲线 3 磁滞回线 当外磁场强度逐渐减小时，磁感应强度 B 并不沿起始磁化曲线返回 ，而 是沿着 ab 曲线比较缓慢地减小，这种 B 落后于 H 的变化的现象，叫做磁滞现 B Bmax B − H曲线 M N P O H B B  0 B B  0 0 r B B  = 1  无外磁场 B0 加上外磁场 B B O  H tan B H   = =

象,简称磁滞 B B a B H B B 4铁磁材料 实验表明,不同铁磁性物质的磁滞回线形状相差很大。 软磁材料 硬磁材料 矩磁铁氧体材料 软磁材料 矫顽力很小(H<102A-m-1),磁滞回线窄,所围的面积小,磁滞损耗小。软 磁材料如纯铁、硅钢、坡莫合金、铁氧体等材料,适用于交变磁场中,常用作变 压器、继电器、电动机、电磁铁和发动机的铁芯 硬磁材料 矫顽力大,剩磁大、磁滞回线宽,所围的面积大,磁滞损耗大。硬磁材料如 碳钢、钨钢、铝镍钴合金等材料。磁化后能保持很强的磁性,适用于制成各种类 型的永久磁铁

3 象，简称磁滞。 4.铁磁材料 实验表明，不同铁磁性物质的磁滞回线形状相差很大。 软磁材料 矫顽力很小(Hc<102A•m-1)，磁滞回线窄，所围的面积小，磁滞损耗小。软 磁材料如纯铁、硅钢、坡莫合金、铁氧体等材料，适用于交变磁场中，常用作变 压器、继电器、电动机、电磁铁和发动机的铁芯。 硬磁材料 矫顽力大，剩磁大、磁滞回线宽，所围的面积大，磁滞损耗大。硬磁材料如 碳钢、钨钢、铝镍钴合金等材料。磁化后能保持很强的磁性，适用于制成各种类 型的永久磁铁。 H B O 软磁材料 H B O 硬磁材料 H B O 矩磁铁氧体材料 B o a -BS  BS HS -HS H a b Br c -Hc b Hc c -Br · · · · · ·

矩磁铁氧体材料 磁滞回线接近于矩形,特点是剩磁Br接近 饱和值BS。当矩磁材料在 不同方向的外磁场磁化后,总是处于+Bm和-Bn两种剩磁状态,可作电子 计算机的“记忆”元件。 压磁材料 压磁效应:一些铁磁材料受外力作用时,可以引起磁导率的变化,这一现象 称为压磁效应。 利用压磁材料,的这种特性可以制作压磁式传感器,将非电量转换为电量 磁致伸缩效应:一些铁磁材料在磁化过程中能发生机械形变,铁磁材料的这 种特性称为磁致伸缩效应。 电声换能器中,把电磁振荡转换为机械振荡利用的就是磁致伸缩效应

4 矩磁铁氧体材料 磁滞回线接近于矩形，特点是剩磁 Br 接近 饱和值 BS。当矩磁材料在 不同方向的外磁场磁化后，总是处于+ 和- 两种剩磁状态，可作电子 计算机的“记忆”元件。 压磁材料 压磁效应：一些铁磁材料受外力作用时，可以引起磁导率的变化，这一现象 称为压磁效应。 利用压磁材料，的这种特性可以制作压磁式传感器，将非电量转换为电量。 磁致伸缩效应：一些铁磁材料在磁化过程中能发生机械形变，铁磁材料的这 种特性称为磁致伸缩效应。 电声换能器中，把电磁振荡转换为机械振荡利用的就是磁致伸缩效应。 Bm Bm