B磁性物理基础-2ppt课件
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磁场基本物理量磁性材料磁性质.pptx
在国际单位制中B的单位 为特斯拉(T)。
匀强磁场：磁场中各点的磁感应强度大小相等、方向相 同。
磁感应强度B的方向：就是该点的磁场方向，即该点磁 感线的切线方向。
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3.1 磁路的基本物理量
3.1.2 磁通( )
定义：为穿过某一面积的磁感线的条数。 在匀强磁场中，磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积，为通 过该面积的磁通 ，也称磁通量。
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3.2 磁性材料的磁性能
3.2.3 磁滞性
1．硬磁材料 磁滞回线很
宽，Br和Hc很大。 如碳钢、钨钢、 镍钢 合金等。用来制 造永久磁铁。
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3.2 磁性材料的磁性能
3.2.3 磁滞性
2．软磁材料 磁滞回线很
窄，Br和Hc很小。 如软铁、硅钢、铸、 玻莫合金等。常用 来制造变压器、电 动机的铁心。
BS
在国际单位制中， 的
单位为韦伯(Wb)。
由可式以称为磁通B可密S得度。 B ，由S此可见，磁感应强度也
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3.1 磁路的基本物理量
3.1.3 磁导率(μ)
磁导率μ是描述磁场中介质导磁能力的物理量。
磁导率值大的材料，导磁性能好。 铁磁性物质有铁、钴、镍及其合金等材料，非磁性物质有气体、非金 属、铜、铝等材料。
真空中的磁导率 H/m
非磁性材料磁导率与 真空磁导率近似相等
相对磁导率：某物质的磁导率与真空磁导率的比值，用 表示。
r
r
0
铁磁物质的磁导率不是常数，它随 线圈上通电电流的改变而改变。
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3.1 磁路的基本物理量
3.1.4 磁场强度(H)
为了便于计算，引入计算磁场的辅助物理量，用H表示。它与磁感应
磁性材料-第二节.pptx
*后者为非磁性相，前者为铁磁性相，以单畴微粒子的形式析出，产生形状各向异 性高HC *AlNiCo合金硬度高，很难加工，通常采用铸造方式加工，熔化采用高频感应炉。
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三、时效硬化型永磁合金 *通过淬火、塑性变形和时效硬化的工艺获得高HC。 *优点：机械性能较好 *分类： （1）－铁基合金
3.2.1 如何提高材料的剩磁Br *要求MS高，同时矩形比Br／BS应接近于1。 提高Br／BS的基本途径：
1、定向结晶 控制铸件的冷却条件不同的晶粒结构
*快冷时沿热流相反的方向会生长出柱状晶，柱状晶晶粒长大方向 往往就是它的易磁化方向。
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2、塑性变形
*多晶体材料拔丝、轧扳、挤压、压缩等塑性变形晶粒转动晶粒的晶
（）
体积下，(BH)max越高的永磁体获得的磁场越强。
注：(BH)max是评价永磁体强度的最主要指标。 稀土永磁体－(BH)max～450KJ/m3；普通磁钢－(BH)max～8KJ/m3
*在矩形磁滞回线中，理论值： (BH ) (0M S )2
max
4
*上式成立的条件：
（1）剩余磁化强度Mr=MS （2）内禀矫顽力 H M C MS / 2
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*旋转辊速度：调节产物晶体结构，即从非晶到数微米晶粒尺寸变化；影响材料的磁 性能。
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b、HDDR法
*此法可获得平均粒径为0.3m的细小晶粒 HC
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c、气体喷雾法 Nd-Fe-B溶液 高速喷嘴 雾化成细小的金属液滴 射向粉碎盘 获得极细的非晶和微 晶粉末
H
BC
M
M r
H B
0B C
r
* H B C 的最高值不可能超过材料的剩磁值。
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三、时效硬化型永磁合金 *通过淬火、塑性变形和时效硬化的工艺获得高HC。 *优点：机械性能较好 *分类： （1）－铁基合金
3.2.1 如何提高材料的剩磁Br *要求MS高，同时矩形比Br／BS应接近于1。 提高Br／BS的基本途径：
1、定向结晶 控制铸件的冷却条件不同的晶粒结构
*快冷时沿热流相反的方向会生长出柱状晶，柱状晶晶粒长大方向 往往就是它的易磁化方向。
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2、塑性变形
*多晶体材料拔丝、轧扳、挤压、压缩等塑性变形晶粒转动晶粒的晶
（）
体积下，(BH)max越高的永磁体获得的磁场越强。
注：(BH)max是评价永磁体强度的最主要指标。 稀土永磁体－(BH)max～450KJ/m3；普通磁钢－(BH)max～8KJ/m3
*在矩形磁滞回线中，理论值： (BH ) (0M S )2
max
4
*上式成立的条件：
（1）剩余磁化强度Mr=MS （2）内禀矫顽力 H M C MS / 2
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*旋转辊速度：调节产物晶体结构，即从非晶到数微米晶粒尺寸变化；影响材料的磁 性能。
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b、HDDR法
*此法可获得平均粒径为0.3m的细小晶粒 HC
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c、气体喷雾法 Nd-Fe-B溶液 高速喷嘴 雾化成细小的金属液滴 射向粉碎盘 获得极细的非晶和微 晶粉末
H
BC
M
M r
H B
0B C
r
* H B C 的最高值不可能超过材料的剩磁值。
《大学物理磁学》ppt课件
《大学物理磁学》 ppt课件
目录
• 磁学基本概念与原理 • 静电场中的磁现象 • 恒定电流产生磁场及应用 • 电磁波与光波在磁学中的应用 • 铁磁物质及其性质研究 • 现代磁学发展前沿与挑战
01
磁学基本概念与原理
磁场与磁力线
01 磁场
由运动电荷或电流产生的特殊物理场，具有方向 和大小，可用磁感线描述。
通过分析带电粒子在静电场中的运动规律，可以 03 了解电场分布和粒子性质等信息。
静电场和恒定电流产生磁场比较
静电场和恒定电流都可以产生磁场，但它们产 生的磁场具有不同的特点。
静电场产生的磁场是瞬时的，随着静电场的消 失而消失；而恒定电流产生的磁场是持续的， 只要电流存在就会一直产生磁场。
此外，静电场和恒定电流产生的磁场在分布、 强度和方向等方面也存在差异。
02 磁力线
形象描述磁场分布的曲线，其切线方向表示磁场 方向，疏密程度表示磁场强度。
03 磁场的基本性质
对放入其中的磁体或电流产生力的作用。
磁感应强度与磁通量
磁感应强度
描述磁场强弱和方向的物理量，用B表示， 单位为特斯拉（T）。
磁通量
描述穿过某一面积的磁感线条数的物理量，用Φ表 示，单位为韦伯（Wb）。
电磁铁
利用恒定电流产生的磁场来制作电磁 铁，用于吸附铁磁性物质或作为电磁
开关等。
电磁炉
利用恒定电流产生的交变磁场来加热 铁质锅具，从而实现对食物的加热和
烹饪。
电机与发电机
电机是将电能转换为机械能的装置， 而发电机则是将机械能转换为电能的 装置。它们的工作原理都涉及到恒定 电流产生的磁场。
磁悬浮列车
利用恒定电流产生的强磁场来实现列 车的悬浮和导向，具有高速、安全、 舒适等优点。
目录
• 磁学基本概念与原理 • 静电场中的磁现象 • 恒定电流产生磁场及应用 • 电磁波与光波在磁学中的应用 • 铁磁物质及其性质研究 • 现代磁学发展前沿与挑战
01
磁学基本概念与原理
磁场与磁力线
01 磁场
由运动电荷或电流产生的特殊物理场，具有方向 和大小，可用磁感线描述。
通过分析带电粒子在静电场中的运动规律，可以 03 了解电场分布和粒子性质等信息。
静电场和恒定电流产生磁场比较
静电场和恒定电流都可以产生磁场，但它们产 生的磁场具有不同的特点。
静电场产生的磁场是瞬时的，随着静电场的消 失而消失；而恒定电流产生的磁场是持续的， 只要电流存在就会一直产生磁场。
此外，静电场和恒定电流产生的磁场在分布、 强度和方向等方面也存在差异。
02 磁力线
形象描述磁场分布的曲线，其切线方向表示磁场 方向，疏密程度表示磁场强度。
03 磁场的基本性质
对放入其中的磁体或电流产生力的作用。
磁感应强度与磁通量
磁感应强度
描述磁场强弱和方向的物理量，用B表示， 单位为特斯拉（T）。
磁通量
描述穿过某一面积的磁感线条数的物理量，用Φ表 示，单位为韦伯（Wb）。
电磁铁
利用恒定电流产生的磁场来制作电磁 铁，用于吸附铁磁性物质或作为电磁
开关等。
电磁炉
利用恒定电流产生的交变磁场来加热 铁质锅具，从而实现对食物的加热和
烹饪。
电机与发电机
电机是将电能转换为机械能的装置， 而发电机则是将机械能转换为电能的 装置。它们的工作原理都涉及到恒定 电流产生的磁场。
磁悬浮列车
利用恒定电流产生的强磁场来实现列 车的悬浮和导向，具有高速、安全、 舒适等优点。
磁感应强度PPT教学课件
解析:通电导线在磁场中受力,由F=BIL可知,安培力跟磁场､电 流以及导线垂直磁场的长度等物理量都有关系,如果磁场､ 电流､导线长度一定时,只有导线与磁场垂直时,磁场力最大, 故C的是( )
A.对于 B F ,比值 F 越大,说明通电导线所在处的磁感应强
解析:根据磁感应强度的定义,通电导线应为“在磁场中垂直 于磁场方向的通电导线”,只有在这个方向上导线所受的 力才最大,故A错误;当通电导线与磁场方向平行时,不受安 培力作用,所以B选项错;在磁场源稳定的情况下,磁场内每 一点的磁感应强度是唯一确定的,与放入该点的检验电流 无关,C正确;由以后要学的左手定则可确定,安培力的方向 与磁感应强度的方向垂直,故D错误.
IL IL
度越大
B.对于B
F, IL
F越大,说明通电导线所在处的磁感应强度一
定越大 F C.可用 IL 量度磁感应强度大小,但B是由磁场本身因素决定的,
与I、L、F无关
D.在I、L相同的情况下,垂直磁场方向放置通电导线,受力F越
大的地方,B越大
解析:由磁感应强度的定义式可知A､C､D正确. 答案:ACD
发现以下现象.
(1)通电导线固定, 把小磁针放在不同位置静
现象
止时,小磁针N极所指的方向是不同的 (2)不同的小磁针放在同一位置时,小磁针静
止时N极所指的方向是一致的
2.结论 规定:小磁针静止时N极所指方向,或小磁针N极受力的方向为
该点磁场的方向,也就是该点的磁感应强度的方向.
二､磁感应强度的大小 1.实验方法:利用如图的装置,取磁场中的通电导线作为研究对
答案:C
名师点拨:磁感应强度等于在磁场中垂直于磁场方向的通电导 线所受的力与导体长度和电流之积的比值.
磁现象-磁场初中物理优质课件ppt.ppt
被磁化的物体如果 是铁棒，获得的磁性会 立即消失（软磁体）
被磁化的物体如果是 钢棒，获得的磁性就会保 持较长的时间（永磁体）
软 铁 棒
甲
N
软 铁 棒
乙
讲授新课
②磁化的方法 • 接触或靠近磁体； • 用一个磁体在磁性物体上沿一个方向摩擦， 就可使这个物体变成磁体。
铁棒或其 它磁性物
质
磁体一般都是通过磁化制造出来的。
磁场的强弱： A＞C＞B
B
C A
N
S
（5）任何两条磁感线都不会相交。因为磁场中某点的磁 场方向只有一个确定的方向。
讲授新课
三 地磁场
想一想：磁针受力转动是磁场作用的结果，那么指南针 在世界各地都能够指南北又是谁的磁场在施加作用呢？
1.地球周围存在的磁 场叫作地磁场。
2.研究表明地磁场的 形状与条形磁体的磁 场很相似。
讲授新课
归纳与小结
磁感线的特点
（1）磁感线只是假想的曲线，是帮助我们描述磁场 而 模拟出的（模型法），实际并不存在，但磁场是客 观存在的。
（2）在磁体外部，从磁体Ｎ极出发，回到S极；在磁体 内部，从S极回到N极为闭合曲线。
（3） 磁感线上任何一点的切线方向表示该点磁场的方向。
讲授新课
（4）磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁体两端处磁感线 最密，表示其两极处磁性最强。
实验1
讲授新课
实验2 在磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀
地撒一些铁屑，轻敲玻璃，观察。
磁化后的铁屑就像一个个小磁针，在磁场的作用 下，形象地显示出磁场的分布。
讲授新课
3.我们把小磁针在磁场中排列情况，用一根带箭 头的曲线画出来，形象地描述磁场，这样的曲线叫作 磁感线。
物理课件：《磁感应强度 磁通量》PPT精品课件
(2)若磁感线与平面不垂直，则Φ＝BScos θ.其中
Scos θ为面积S在垂直于磁感线方向上的投影面
图3
积S1，如图3所示.
2.磁通量的正、负 (1)磁通量是标量，但有正、负，当磁感线从某一面穿入时，磁通量为正 值，则磁感线从此面穿出时磁通量为负值. (2)若磁感线沿相反方向穿过同一平面，且正向磁通量为Φ1，反向磁通量 为Φ2，则穿过该平面的磁通量Φ＝Φ1－Φ2. 3.磁通量的变化量 (1)当B不变，有效面积S变化时，ΔΦ＝B·ΔS.(B、S相互垂直时) (2)当B变化，S不变时，ΔΦ＝ΔB·S.(B、S相互垂直时) (3)B和S同时变化，ΔΦ＝Φ2－Φ1.
当通电导线平行于磁场方向放置时，通电导线所受到的磁场力为零，而
此处的B≠0，故C错误.
总结提升
1.在定义式B＝F 中，通电导线必须垂直于磁场方向放置.因为磁场中某点 Il
通电导线受力的大小，除和磁场强弱有关以外，还和导线的方向有关， 导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力一般不相同. 2.B的大小与F、I、l无关：通电导线受力为零的地方，磁感应强度B的大 小不一定为零，可能是由于电流方向与B的方向在一条直线上.
与磁感应强度的乘积表示磁通量.
3.单位：国际单位是 韦伯 ，简称韦，符号是Wb,1 Wb＝ 1 T·m2 .
4.引申：B＝
Φ S
，表示磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位
面积的磁通量.
即学即用
1.判断下列说法的正误.
(1)磁感应强度是矢量，磁感应强度的方向就是磁场的方向.( √ )
(2)磁感应强度的方向与小磁针在任何情况下N极受力的方向都相同.
1.概念：各点的磁感应强度的 大小 相等、 方向 相同的磁场. 2.磁感线特点：匀强磁场的磁感线是间隔 相等 的平行直线.
磁性物理第一章磁学基础知识
17
磁导率的不同定义： 1、起始磁导率μi 2、最大磁导率μmax
3、复数磁导率 ~
4、振幅磁导率μa
lim i
1
0
H0
B H
max
1
0
B
Hmax
~'i''
a
1
0
Ba Ha
18
5、增量磁导率μΔ
1 0
B H
6、可逆磁导率μrev
revlim H0
所有磁导率的值都是H的函数：
19
第二节 磁化状态下磁体中的静磁能量
4
用环形电流描述磁偶极子：
磁矩：μm iA单位：A ∙m2
二者的物理意义：
表j征m磁偶0μ极m子磁性强弱与方向
o 410－7Hm1
电子的轨道运动相当于一个恒定的电流回路，必 有一个磁矩（轨道磁矩），但自旋也会产生磁矩（自 旋磁矩），自旋磁矩是基本粒子的固有磁矩。
5
二、磁化强度 M (magnetization)
21
即，磁偶极子在磁场中磁位能：
U W Ld m lH sin d
mlH cos c, (取 c 0)
jm H
22
∴单位体积中外磁场能（即磁场能量密度）
FU
V
jm H
V J H
0M H 0M H cos
(J/m 3 )
FH 是各向异性的能量
23
二、退磁场与退磁场能量
d
磁矩为零。在外磁场作用下，电子运
动将产生一个附加的运动（由电磁感
O
T
应定律而定），出现附加角动量，感
生出与H反向的磁矩。因此：χd<0，且 | χd|～10－5，与H、T无关。