磁化现象
第二章 磁学性能
电子的自旋运动产生自旋磁矩，电子自旋磁矩大小为
eh s s 2s B 2mc
式中，s为电子自旋磁矩角动量。
电子自旋磁矩在外磁场方向上的分量恰为一个玻 尔磁子，即 sz=B
式中，符号取决于电子自旋方向，一般取与外磁 场方向z一致的为正，反之为负。
原子中电子的轨道磁矩和电子的自旋磁矩构成了 原子固有磁矩，即本征磁矩。理论计算证明，如
反映磁化强度随磁场变化的速率。 量纲为1，其值可正、 可负，它表征物质本身的磁化特性。
将磁矩p放入磁感应强度为B的磁场中，它将受到磁场力的 作用而产生转矩，其所受力矩为L=p×B
此转矩力图使磁矩 p处于势能最低的方向。磁矩与外加磁场 的作用能称为静磁能。处于磁场中某方向的磁矩，所具有的 静磁能为 E= -p · B 在讨论材料的磁化过程和微观磁结构时，经常要考虑磁 体中存在的几种物理作用及其所对应的 能量，其中包括静磁 能。单位体积中的静磁能，即静磁能密度EH EH = -M· B = -MHcos 式中，为磁化强度M与磁场强度H的夹角。通常静磁能密度 EH在习惯上简称为静磁能。
抗磁体的磁化率与温度无关或变化极小。
凡是电子壳层被填满了的物质都属于抗磁性物质。 惰性气体，离子型固体（如氯化钠）等； 共价键的碳、硅、锗、硫、磷等通过共有电子而填满了 电子层，故也属于抗磁性物质； 大部分有机物质属于抗磁性物质。 金属中属于抗磁性物质的有铋、铅、铜、银等。
三、顺磁性
• 材料的顺磁性来源于原子的固有磁矩。
磁滞：从饱和磁化状态A点降低磁 场H时，磁感应强度B将不沿着原 磁化曲线下降而是沿AC缓慢下降。 剩余磁感应强度：当外磁场降为0 时，得到不为零的磁感应强度Br 矫顽力：将B减小到零，必须加的 反向磁场-Hc
磁性材料磁化过程
磁性材料磁化过程展开全文磁性材料的静态磁化及常用性能指标：我们已经知道，磁性材料内部具有磁畴，它们就好象众多的小磁铁混乱地堆积，整体对外没有磁性。
这时我们称材料处于磁中性状态。
但是，如果材料处在外加磁场的环境中，那么这些小磁铁（实际上是磁畴的磁矩）就会和磁场发生相互作用，其结果就是材料中的磁矩发生向外加磁场方向的转动，导致这些磁矩不再能相互抵消，也就是说所有磁矩的矢量和不等于零。
在外加磁场的作用下，磁性材料由磁中性状态变成对外显示磁矩状态的过程称为磁化。
那么磁性材料在磁化过程中到底发生了哪些变化呢？在磁中性状态（即没有外加磁场），材料内部的磁矩成混乱排列，总的磁矩为零，因此材料显示的磁化强度也是零。
当磁性材料处于外加磁场中时，材料内部的磁矩就会受到磁场的作用力，磁矩会向外磁场的方向转动，就象磁铁在磁场中转动一样。
这时，磁矩就不再是完全混乱排列的了，而是沿外磁场方向产生了一个总的磁化强度，这时我们说材料被磁化了。
并且，外磁场越大，材料内部的磁矩向外磁场方向转动的数量和程度就越多。
当外磁场足够大时，材料内部所有的磁矩都会沿外磁场方向整齐排列，这时材料对外显示的磁化强度达到最大值，我们说材料被磁化到了饱和。
达到饱和之后，无论怎样增大磁场，材料的磁化强度也不再增大。
因此材料被磁化到饱和时的磁化强度称为饱和磁化强度，用Ms来表示。
从上面的分析，我们知道材料的磁化强度随外磁场而变化。
在科学实验和生产实际中，常把磁场和磁化强度的关系画成曲线，称为磁化曲线，如图所示。
其中，横坐标表示外磁场的大小，纵坐标表示磁化强度的高低。
磁化曲线一般可以分成三个阶段：可逆磁化阶段、不可逆磁化阶段、饱和阶段。
在工程上，一般不用磁化强度－磁场的关系画磁化曲线，而用磁感应强度－磁场的关系画磁化曲线。
这时，磁化饱和时就有一个饱和磁感应强度（或者饱和磁通密度），用Bs表示。
以后，如果没有特殊说明，我们都用的是B－H磁化曲线。
饱和磁感应强度是磁性材料的一个重要指标。
铁磁材料的磁化过程
铁磁材料的磁化过程
铁磁材料是一种具有磁性的材料，其磁化过程是指在外加磁场的作用下，材料内部的磁矩发生改变的过程。
这个过程可以通过磁滞回线来描述，磁滞回线是指在磁场强度逐渐增加或减小的过程中，材料磁化强度的变化曲线。
铁磁材料的磁化过程可以分为两个阶段：磁化和磁滞。
在磁化阶段，当外加磁场作用于铁磁材料时，材料内部的磁矩开始发生改变，直到达到饱和磁化强度。
在这个过程中，材料的磁化强度随着磁场强度的增加而增加，直到达到饱和磁化强度。
在饱和磁化强度之后，材料的磁化强度不再随着磁场强度的增加而增加，而是保持不变。
在磁滞阶段，当外加磁场强度逐渐减小时，材料的磁化强度也会逐渐减小。
在这个过程中，材料的磁化强度不会立即回到零，而是会在一定的磁场强度下保持一定的磁化强度，这个现象被称为剩余磁化。
当磁场强度减小到一定程度时，材料的磁化强度才会回到零。
铁磁材料的磁化过程是由材料内部的磁矩和外加磁场之间的相互作用所决定的。
在外加磁场作用下，材料内部的磁矩会发生改变，从而导致材料的磁化强度发生变化。
而在磁滞阶段，材料内部的磁矩并没有完全回到初始状态，这是因为材料内部的磁矩之间存在相互作用，导
致磁矩的改变不是完全独立的。
总之，铁磁材料的磁化过程是一个复杂的过程，它涉及到材料内部的磁矩和外加磁场之间的相互作用。
通过磁滞回线可以描述铁磁材料的磁化过程，这对于研究铁磁材料的性质和应用具有重要的意义。
显示器磁化解决方法介绍
显示器磁化解决方法介绍显示器磁化现象是比较常见的显示器故障。
显示器磁化主要表现为：有一些区域出现“色斑”、局部图像发暗或者颜色变浅。
那如何解决这种情况呢?下面是店铺为大家介绍显示器磁化的解决方法,欢迎大家阅读。
显示器磁化现象是怎么产生的?显示器磁化现象大多是由于显示器周围有产生磁场的设备对显像管产生了磁化作用，如电脑音箱、话筒、音响等。
一般情况下，电脑的专用音箱都是经过防磁处理的，它不会磁化显示器，但劣质的音箱就可能有漏磁现象。
如何检测显示器是否被磁化?检测显示器是否被磁化的最简单方法是使用Word软件，Word中默认的白色背景可以让你很容易发现屏幕局部颜色发生细微的变化，产生这些颜色变化可能是显示器信号线或显示卡与主板插槽的接触问题，也可能是被磁化的结果。
你可以试着轻轻动一动显示器信号电缆和断电插拔一下显示卡进行判断。
如果还没有变化，那一定是显像管被磁化了。
显示器磁化的解决方法如果发现显示器可能被磁化，最简单的方法是将显示器周围除了机箱、键盘、鼠标之外可能有磁性的东西都搬开20厘米以外。
对于被磁化程度比较轻的显示器通过机器自身所带的消磁功能就能解决。
15英寸及以上的显示器多有自动消磁功能，选择消磁菜单后，显示器画面一抖动，消磁的过程就完成了。
不过你可能需要按动几次消磁按钮才能将异常的颜色完全去掉。
1.利用大屏幕彩电的消磁线圈消磁。
将显示器从主机上取下，使其屏幕和彩电荧光屏紧贴，开启彩电然后关机，稍等几分钟让彩电消磁电阻器冷却后再重复一次。
将显示器与计算机连好开机，就可以看到显像管的色斑已消失。
2.利用电流通过带有磁芯的电阻器所产生的磁场消磁。
先将胶质导线(或塑料绝缘导线)绕成多股线圈串联在大负载电器上(如电炉、取暖器等)，接入电源，手持线圈，紧贴屏幕从一端开始向中心缓缓作圆周运动，最后将线圈与荧光屏面成直角，保持垂直方向缓慢后退至显示器1m开外，关闭电源。
重新开机，仔细观察消磁效果，如效果不佳，可重复2～3次，直至完全消除计算机屏幕因磁化造成的色斑为止。
铁磁性物质的磁化.
图 5-8 磁化线的测定
《电工技能与训练》
电子与信息技术专业教研组
3．分析
(1) 0 ~ 1段：曲线上升缓慢，这是由于磁畴的惯性，当H 从零开始增加时，B增加缓慢，称为起始磁化段。 (2) 1 ~ 2段：随着H的增大，B几乎直线上升，这是由于 磁畴在外磁场作用下，大部分都趋向H方向，B增加很快，曲 线很陡，称为直线段。 (3) 2 ~ 3段：随着H的增加，B的上升又缓慢了，这是由 于大部分磁畴方向已转向H方向，随着H的增加只有少数磁畴 继续转向，B增加变慢。 (4) 3点以后：到达3点以后，磁畴几乎全部转到了外磁场 方向，再增大H值，B也几乎不再增加，曲线变得平坦，称为 饱和段，此时的磁感应强度叫饱和磁感应强度。 不同的铁磁性物质，B的饱和值不同，对同一种材料，B 的饱和值是一定的。 电机和变压器，通常工作在曲线的2 ~ 3段，即接近饱和 的地方。
电子与信息技术专业教研组
2．分析
图5-10为通过实验测定的某种铁磁性物质的磁滞回线。 (1)当B随H沿起始磁化曲线达到饱和值以后，逐渐减小H 的数值，由图可看出，B并不沿起始磁化曲线减小，而是沿另 一条在它上面的曲线ab下降。 (2) 当H减小到零时，B 0，而是保留一定的值称为剩磁， 用B r表示。永久性磁铁就是利用剩磁很大的铁磁性物质制 成的。
《电工技能与训练》
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4．磁化曲线的意义
在磁化曲线中，已知H值就可查出对应的B值。因此，在 计算介质中的磁场问题时，磁化曲线是一个很重要的依据。 图5-9给出了几种不同铁磁性物质的磁化曲线，从曲线上 可看出，在相同的磁场强度H下，硅钢片的B值最大，铸铁的 B值最小，说明硅钢片的导磁性能比铸铁要好得多。
磁滞现象的磁化过程和退磁过程
磁滞现象的磁化过程和退磁过程
磁滞现象是指磁性材料在外加磁场变化过程中，其磁化与外加磁场不完全一致的现象。
在磁化过程中，磁性材料会逐渐对外加磁场产生响应，随着外加磁场的增加，磁性材料的磁化强度也会逐渐增加，直到达到饱和磁化强度。
而在退磁过程中，当外加磁场开始减小时，磁性材料的磁化强度会逐渐减小，但会比外加磁场的减小幅度更缓慢。
这种磁化强度不完全随外加磁场变化的现象就是磁滞现象。
磁滞现象的磁化过程可以分为饱和磁化过程和残余磁化过程。
当外加磁场增加到一定程度时，磁性材料的磁化强度逐渐增加，直到达到饱和磁化强度。
这一过程称为饱和磁化过程。
在饱和磁化状态下，磁性材料表现出最大的磁化强度。
而在外加磁场减小时，磁性材料的磁化强度并不会立即跟随外加磁场的减小而减小，而是会延迟一段时间才开始减小。
这时，磁性材料的磁化强度仍然保持着一个残余值，即使外加磁场降低到零，磁性材料仍然保持着一定程度的磁化强度。
这一过程称为残余磁化过程。
磁滞现象的退磁过程即为将磁性材料的磁化强度完全消除的过程。
通常通过加热，施加逆向磁场或用反向电流通过线圈来退磁。
在这一过程中，磁性材料的磁化强度会逐渐减小，直到最终归于零。
退磁后，磁性材料不再表现出残余磁化。
大学物理 第十五章 磁介质的磁化
临界温度Tc。在Tc以上，铁磁性完全消失而 成为顺磁质，Tc称为居里温度或居里点。不 同 的 铁 磁 质 有 不 同 的 居 里 温 度 Tc 。 纯 铁 ： 770ºC，纯镍：358ºC。
居里
装置如图所示：将悬挂着的镍片移近永 久磁铁，即被吸住，说明镍片在室温下 具有铁磁性。用酒精灯加热镍片，当镍 片的温度升高到超过一定温度时，镍片 不再被吸引，在重力作用下摆回平衡位 置，说明镍片的铁磁性消失，变为顺磁 性。移去酒精灯，稍待片刻，镍片温度 下降到居里点以下恢复铁磁性，又被磁 铁吸住。
第15章 磁介质的磁化
§15.1 磁介质的磁化 磁化强度矢量 §15.2 磁场强度 有磁介质时的安培环路定理 §15.3 铁磁质 §15.4 磁路定理
作业：练习册 选择题：1 — 5 填空题：1 — 6 计算题：1 — 4
1
§1 磁介质的磁化 磁化强度矢量
1. 磁介质 磁介质:实体物质在磁场作用下呈现磁性,该物体称磁介质。 磁化:磁介质在磁场中呈现磁性(在磁场的作用下产生附加 磁场)的现象称为磁化。
B B0 B
I
I
磁介质
抗磁质： r 1, B B0
B与B0 反方向，
如氮、水、铜、银、金、铋等。
I
I
铁磁质： r 1, B B0 B与B0 同方向，
如铁、钴、镍等，
超导体是理想的抗磁体。
B0 B
3
2.分子电流模型和分子磁矩
原子中电子参与两种运动：自
pm B
旋及绕核的轨道运动，对应有轨道
矢量和为零。
极化、位移极化。
4
加外磁场时 : M Pm B
B B0 B
当外磁场存在时，各分子固有磁矩受磁场力矩的作用，或
磁化的原因是什么
磁化的原因是什么磁化是指使原来不具有磁性的物质获得磁性的过程。
一些物体在磁体或电流的作用下会显现磁性，这种现象叫做磁化。
下面是精心为你整理的磁化的原因，一起来看看。
磁化的原因磁性材料里面分成很多微小的区域，每一个微小区域就叫一个磁畴，每一个磁畴都有自己的磁距(即一个微小的磁场)。
一般情况下，各个磁畴的磁距方向不同，磁场互相抵消，所以整个材料对外就不显磁性。
当各个磁畴的方向趋于一致时，整块材料对外就显示出磁性。
所谓的磁化就是要让磁性材料中磁畴的磁距方向变得一致。
当对外不显磁性的材料被放进另一个强磁场中时，就会被磁化，但是，不是所有材料都可以磁化的，只有少数金属及金属化合物可以被磁化。
磁化的影响在使用电脑的环境里，总免不了有其他用电设备和通讯设备。
当这些设备工作时，会成为一个电磁源，在周围形成一个磁场并向外辐射电磁波，形成磁场的大小和辐射的强度由这些设备的功率决定。
比如手机来电时会不断地发射电磁波，这时我们就会发现在显示器表面发生扭曲、晃动，画面无法正常显示等现象。
要了解显示器磁化问题，必须先了解显示器显示的原理。
当显像管内部的电子枪阴极发出的电子束，经强度控制、聚焦和加速后变成细小的电子流，再经过偏转线圈的作用向正确目标偏离，穿越荫罩的金属板或金属栅栏，轰击到一个内层玻璃涂满了无数红、绿、蓝三原色荧光粉的屏幕上。
电子束会使得这些荧光粉发光，而这些荧光粉就形成我们所看到的图像画面了。
将这些红、绿、蓝三原色以不同的强度加以混合，就会产生各种色彩。
和磁化显示器有关的就是那个偏转线圈。
它用于电子枪发射器的定位，通电后能够产生一个强磁场，通过改变磁场强度来移动电子枪。
这样一来，在显示器旁边的电磁干扰源就会对偏转线圈的磁场产生影响，会改变它的强度和方向。
由于偏转线圈的磁场强度和方向被扰乱，电子枪发射器的定位就会发生偏移，从而使射出的电子流偏离原来的轨道，轻则使画面产生色斑，重则造成画面的错乱。
老电视磁化的原因要知道电视机在正常的情况下是能够自动进行消磁的，但是电视机在遇到外界磁场过强时就容易导致电视机自动消磁之后，电视机的电路组件再次受到外界过强的磁场而磁化。
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单位体积中的磁偶极矩 的矢量和：
M
mi
lim V0 V
与外加磁感应强度矢量B 垂直的横截面上，存在数 量巨大的分子电流环。
对于均匀物质，分子电流 大小相等，在相邻电流环 的交界线上因电流的方向 相反，大小相等，不出现 剩余的电流。
介质磁化后M不再等于零，同时介
质表面出现磁化电流 I ，二者是同
2.7 磁化现象
自强●弘毅●求是●拓新
H ②介质的磁化 (Magnetization) 介质中分子或原子内的 电子运动形成分子电流， 微观上形成不规则分布的磁偶极矩。在外磁场力作用 下，磁偶极矩定向排列，形成宏观上的磁偶极矩
磁偶极子
电流环
磁偶极子与电流环的等效性
为了描述介质在外加磁 场作用下磁化程度，引
（4）各种电流的异同
传导电流：电子的定向运动形成，能将电能转换成热能， 存在于导体中
极化电流：当介质被极化时，原本呈电中性的粒子的正负 电荷被拉开，在拉开过程中正、负电荷产生位移，产生电 流，如果分子极化变化剧烈，极化能量转化成无规则的热 运动能量，也可产生热效应
（4）各种电流的异同
磁化电流：磁铁之所以能有磁性，可以看作是因为有很多 很小很小的电流环整齐排列的结果,每个电流环都有磁场， 因为排列整齐，所有磁场的场强叠加起来变得很大。于是 就产生磁铁的磁性，但是每个小电流环排列起来时，相邻 两环之间的电流方向相反，于是整个磁铁除了边缘部分的 小电流环的电流无法抵消外，内部电流总和为0，但是无法 抵消的部分就变成了磁化电流了
A
dl
n
M
M dl I' 磁化强度与磁化电流的普遍
l
l内
关系
沿L线积分的电流密度，等于沿L所包含的平面的电流密度
对于非均匀物质，在相邻环的交 界线上尽管电流的方向相反，但 大小不等，将出现剩余的电流， 这种因磁化出现的电流为磁化电 流。
IM JM dS nIa dL M dL
S
L
L
JM MJM ( M)0
S
L
dl
n
M
在两介质交界面的薄的层内，存在面磁化电流分布
介质2 l n
dl 介质1 N
M2
M1
M dl (M 2
da M 1 dl
M) d 1
l
(M
2
M dl ab M) (N
1
M bcn)d2l
dl
M dl
cd
n (M 2 M1) Ndl
J N dl
sM
J sM nˆ M 2 M1
存在可移动带电粒子的介质称为导电介质。在外场作 用下，导电介质中原子核或晶格在空间形成固定点阵 ，核外自由电子除无规则运动外，外场作用力将使电 子产生定向运动，形成传导电流。
运动的电子与原子核或电子发生碰撞，碰撞过程使电子 改变运动方向，并将部分能量转嫁给原子核或晶格，转 变为热效应；同时使外场作用下的电子定向运动速度与 外加电场强度成正比，即欧姆定律，其表达式为：
一物理现象的不同表现。
B
设磁介质内每个分子具有相同分子
电流 i ，分子电流所包围的面积都 A 是a，每个分子磁矩m=ia都平行排
列，n为线电流密度，令
M=nm=nia.
S
L
dl
n
M取线元dl为轴a为底作一源自体，底面与dl夹角，柱体积d =acosdl=adl
B
S
分子电流数目 nd =nadl
L
贡献电流 nid =niadl=Mdl
J E ：介质电导率
焦耳定律： 传导电流将电能转换成热能
Q J E E2
（4）各种电流的异同
位移电流：一个假设的电流，打比方，当电容充电时，不断有 电子涌入电容两板，但电容两板之间却没有电流流动，因为电容 相当于开路，电流在两板之间“断开”了，为了让电流连续下去 ，不妨假设电容两板之间仍然有电流流动，这就是位移电流。其 实质是变化的电场，存在于导体、介质甚至真空中