ch10(20xx3改)(參考版)
2024-08-15 08:47本頁(yè)面
【正文】 磁疇的磁化方向 （未經(jīng)磁化的鐵磁質(zhì)） 。 Xi’an Jaotong University 1. 鐵 磁質(zhì)的磁化規(guī)律 磁滯回線 鐵磁質(zhì)中 HB ? 不是線性關(guān)系 HB ~Hr ~?BHoabcd ef 剩磁 rB矯頑力 CHHBo(1)實(shí)驗(yàn)證明：各種鐵磁質(zhì)的起始曲線都是 “ 不可逆 ” 的 ,磁滯現(xiàn)象 . nIH ?. 鐵磁質(zhì) ?討論 Xi’an Jaotong University BHoBHoHC 較小 HC 較大 易磁化 , 易退磁 剩磁較強(qiáng) , 不易退磁 變壓器、電機(jī)、電磁鐵的鐵芯 可作永久磁鐵 (4) 鐵磁質(zhì)的磁化狀態(tài)與鐵磁質(zhì)此前的磁化歷史有關(guān) 軟磁材料 硬磁材料 (3) 不同材料 , 矯頑力不同 (2) 鐵磁質(zhì)溫度高于某一溫度 TC 時(shí) , 鐵磁質(zhì)轉(zhuǎn)化為順磁質(zhì) , 此臨界溫度稱為居里點(diǎn)。 在磁介質(zhì)表面處各點(diǎn) ,分子環(huán)流未被抵消 , 形成沿表面流動(dòng)的面電流 SI—— 束縛電流 (磁化電流 ) 結(jié)論： 介質(zhì)中磁場(chǎng)由傳導(dǎo)和束縛 電流共同產(chǎn)生。mP??Xi’an Jaotong University 外磁場(chǎng)引起的附加磁矩是 抗磁質(zhì) 磁化的唯一原因； 對(duì)于 抗磁質(zhì) , 對(duì)于 順磁質(zhì) , mm PP?? ???順磁質(zhì) 在外磁場(chǎng)中的磁化主要取決于分子固有磁矩的轉(zhuǎn)向作用。 附加磁矩產(chǎn)生附加磁場(chǎng) , 附加磁場(chǎng)與外磁場(chǎng)方向相反 0B?0B?oomP???mF?II39。 0B?39。0 BBB ??? ?? 0BB ?? ?rBB ??0相對(duì)磁導(dǎo)率 r? 反映磁介質(zhì)對(duì)原場(chǎng)的影響程度 Xi’an Jaotong University 相對(duì)磁導(dǎo)率 0BBr ??順磁質(zhì) 抗磁質(zhì) 1?r? 減弱原場(chǎng) 0BB ?1?r? 增強(qiáng)原場(chǎng) 0BB ?弱磁性物質(zhì) 順磁質(zhì)和抗磁質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率都非常接近于 1, 即 鐵磁質(zhì) )10~10( 421??r? 通常不是常數(shù) 具有顯著的增強(qiáng)原磁場(chǎng)的性質(zhì) 強(qiáng)磁性物質(zhì) 1?r?. 磁介質(zhì)的分類 (如： 鉻、鈾、錳、氧等 ) (如：鉍、硫、氮、氫等 ) (如：鐵、鈷、鎳及其合金等 ) Xi’an Jaotong University 原子中電子的軌道磁矩 Lmep m ?? 2??電子的自旋磁矩 Smep s ?? ??電子自旋磁矩與軌道磁矩有相同的數(shù)量級(jí) 分子固有磁矩 — 所有電子磁矩的總和 ?? mm pp ??抗磁質(zhì) 0?mp? 對(duì)外不顯磁性 順磁質(zhì) 0?mp? 由于熱運(yùn)動(dòng) ,對(duì)外也不顯磁性 ?無(wú)外磁場(chǎng)作用時(shí) . 順磁性和抗磁性的微觀解釋 0?? mp?Xi’an Jaotong University ?有外磁場(chǎng)作用時(shí) 順磁質(zhì) 分子的固有磁矩 mp? 受力矩 BpM m ??? ??的作用， 使分子的固有磁矩 趨于外磁場(chǎng)方向 排列 .但由于分子熱運(yùn)動(dòng)的影響 ,各分子固有磁矩的取向不可能完全整齊 ,不過外磁場(chǎng)越強(qiáng) ,排列越整齊。是 研究半導(dǎo)體材料性質(zhì)的有效方法（濃度隨雜質(zhì)、溫度等變化） ?討論 Xi’an Jaotong University B?+ + + + – – – – abba uu ?ab+ + + + – – – – ba uu ?0?K0?KI Ivq?n 型半導(dǎo)體 p 型半導(dǎo)體 vq?B?mf?mf?E?E?(2) 區(qū)分半導(dǎo)體材料 —— 霍耳系數(shù)的正負(fù)與載流子電荷性質(zhì)有關(guān) Xi’an Jaotong University . 磁介質(zhì) —— 放入磁場(chǎng)中能夠顯示磁性的物質(zhì) 0E? 39。 (2) 磁偶極子的勢(shì)能 ??? 21 ds i n?? ??mBpA(設(shè)磁矩與 B 相互垂直時(shí) , 為勢(shì)能零點(diǎn) ) ??? 2/ ds i n?? ??mBp?cosBp m?? Bp m ?? ??? U??討論 Xi’an Jaotong University 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) . 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 帶電量為 q, 質(zhì)量為 m的帶電粒子 , 在電場(chǎng)強(qiáng)度為 E的電場(chǎng)中 tmamEq dd v??? ?? 在一般電場(chǎng)中 ,求解上述微分方程比較復(fù)雜 . 帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 以速度 v 運(yùn)動(dòng)的單個(gè)帶電量 q 的粒子在磁場(chǎng)中受到的磁 場(chǎng)力 f qB?v?f??s i n, vBqf ???s inBqf v??Bqf m ??? ?? v 實(shí)驗(yàn) 結(jié)果 Xi’an Jaotong University 安培力與洛倫茲力的關(guān)系 BqNFf ??????? vddBlIF ??? ?? dd BlnSq ?? ?? dvBNq ?? ?? vdl?d IqSv?(1) 洛倫茲力始終與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直 ,故 對(duì)電荷不 作功 f?(2) 在一般情況下 ,空間中電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在時(shí) ,帶電 粒子所受的力為 me ffF ??? ?? BqEq ??? ??? v tp d/d??只改變粒子的方向 ,而不改變它的速率和動(dòng)能 (3) 安培力是大量帶電粒子洛倫茲力的矢量疊加 ?說(shuō)明 Xi’an Jaotong University 例 ? v?mf??v?mf?q?v?mf?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ??v?mf?Xi’an Jaotong University (1) B??//v 情況 Bqf m ??? ?? v 帶電
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