1、5.1 基本磁学性能目 录5.2 抗磁性和顺磁性5.3 铁磁性与反铁磁性5.4 磁性材料的动态特性5.5 磁性材料及其应用教学目标及基本要求n 掌握磁性基本表征参数,各类磁性物质的内部相互作用,磁性材料在交变磁场中的磁化过程及宏观磁性。n 熟悉磁性材料的动态特性,磁性材料的种类及软磁材料、硬磁材料、磁信息材料的特征。n 了解软磁材料、硬磁材料及磁信息材料的应用及发展。 教学重点 和难点n ( 1) 磁学基本物理量n ( 2) 磁性材料的种类n ( 3)磁化曲线和磁滞回线n ( 4)软磁、硬磁、磁信息材料的特征思考题n 1、名词解释:磁化强度、磁导率、矫顽力、剩余磁感应强度、饱和磁化强度、磁化率
2、、磁滞损耗、磁畴、趋肤效应。n 2、软磁材料、硬磁材料及磁信息材料各有何特性?磁学现象的两个基本命题:n 磁及磁现象的根源是电流,或者说是电荷 的运动。磁场对载流导体或运动电荷表现作用力;载流导体在磁场中运动要做功。n 所有的物质都是磁性体。电流 (或运动电荷 ) 电流 (或运动电荷 )磁场磁学初步认识:5.1 基本磁学性能存在着磁力作用的特殊物质磁场强度 H: 指空间某处 磁场 的大小,用 H表示,它的单位是安 /米( A/m)。磁化强度 M: 指材料内部单位体积在某一方向的磁矩矢量和,用 M表示,单位是安 /米( A/m)。M = 原子 /V磁感应强度 B: 磁感应强度 B的定义是: B=
3、0(H+M)0是一个系数,叫做真空磁导率。磁感应强度又称为磁通密度,单位是特( T), 在物质内部外磁场和附加磁场的总和称为磁感应强度 B。5.1.1 磁学基本量磁学基本量 磁矩是表示磁体本质的一个物理量。任何一个封闭的电流都具有磁矩。其方向与环形电流法线的方向一致,其大小为电流与封闭环形的面积的乘积( I S)。磁矩是表征磁性物体 磁性大小 的物理量。磁矩愈大,磁性愈强,即物体在磁场中所受的力也大。 磁矩只与物体本身有关,与外磁场无关。磁矩的概念可用于说明原子、分子等微观世界产生磁性的原因。电子绕原子核运动,产生 电子轨道磁矩 ;电子本身自旋,产生 电子自旋磁矩 。这两种微观磁矩是物质具有磁
4、性的根源。磁矩 :I任何物质在外磁场作用下,除了 外磁场 H外,由于物质内部原子磁矩的有序排列,还要产生一个 附加的磁场 M。磁化率 : = M/H物体在磁场中被磁化的程度,与磁化场的强度有关。(体积)磁化率为无因次量,表示单位体积内磁场强度的变化,反映了物质被磁化的难易程度。 磁导率 : =B/H是磁化曲线上任意一点上 B和 H的比值。磁导率实际上代表了磁性材料被磁化的容易程度,或者说是材料对外部磁场的灵敏程度。在电磁学中在电磁学中 , 与与 的关系通常由实验来决定,即可通的关系通常由实验来决定,即可通过实验来过实验来 测定物质的摩尔磁化率 。实验表明,对非铁磁(强磁)物质,在 T 与 不太高也不太低时磁化强度 M,磁化率 X与磁场强度H满足线性关系。= Xm抗磁体抗磁体 : Xm 0 , Xm在在 10-5, 10-4顺磁体顺磁体 : Xm 0 , Xm在在 10-7, 10-5