磁学基础与磁性材料+严密第一章、三章以及第七章答案.doc

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磁性材料的分类

第一章磁学基础知识

答案：

1、磁矩

2、磁化强度

3、磁场强度H

4、磁感应强度B

磁感应感度，用B表示，又称为磁通密度，用来描述空间中的磁场的物理量。

其定义公式为

（百度百科）磁感应强度（magneticfluxdensity），描述磁场强弱和方向的基本物理量。

是矢量，常用符号B表示。

磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。

在物理学中磁场的强弱使用磁感强度（也叫磁感应强度）来表示，磁感强度大表示磁感强；磁感强度小，表示磁感弱。

5、磁化曲线

磁化曲线是表示物质中的磁场强度H与所感应的磁感应强度B或磁化强度M之间的关系

6、磁滞回线

（）

（6 磁滞回线（hysteresisloop）：

在磁场中，铁磁体的磁感应强度与磁场强度的关系可用曲线来表示，当磁化磁场作周期性变化时，铁磁体中的磁感应强度与磁场强度的关系是一条闭合线，这条闭合线叫做磁滞回线。

）

7、磁化率

磁化率，表征磁介质属性的物理量。

常用符号x表示，等于磁化强度M与磁场强度H之比。

对于各向同性磁介质，x是标量；对于各向异性磁介质，磁化率是一个二阶张量。

8、磁导率

磁导率（permeability）：

又称导磁系数，是衡量物质的导磁性能的一个物理量，可通过测取同一点的B、H值确定。

二

矫顽力----内禀矫顽力和磁感矫顽力的区别与联系

矫顽力分为磁感矫顽力（Hcb）和内禀矫顽力（Hcj）。

磁体在反向充磁时，使磁感应强度B降为零所需反向磁场强度的值称之为磁感矫顽力。

但此时磁体的磁化强度并不为零，只是所加的反向磁场与磁体的磁化强度作用相互抵消。

（对外磁感应强度表现为零）此时若撤消外磁场，磁体仍具有一定的磁性能。

使磁体的磁化强度M降为零所需施加的反向磁场强度，我们称之为内禀矫顽力。

内禀矫顽力是衡量磁体抗退磁能力的一个物理量，是表示材料中的磁化强度M退到零的矫顽力。

在磁体使用中，磁体矫顽力越高，温度稳定性越好。

（2）退磁场是怎样产生的？

能克服吗？

对于实测的材料磁化特性曲线如何进行退磁校正？

产生：

能否克服：

因为退磁场只与材料的尺寸有关，短而粗的样品，退磁场就很大，因此可以将样品做成长而细的形状，退磁场就将会减小。

然而实际工作中，材料的尺寸收到限制，因此不可避免的受到退磁场的影响。

校正：

由于受到退磁场的影响，作用在材料中的有效磁场Heff比外加磁场Hex要小。

即

（3）物质的磁性可以分为几类？

它们各有什么特点？

（1）抗磁性

（2）顺磁性

（4）磁性材料可以分为几类？

它们各有什么特点？

1_3以长为20cm，半径2cm的螺线管由200匝线圈绕制而成，其中通以I=0.5A的电流，试计算此时螺线管中部和端部的H和B的大小。

解：

在端部，视为载流环形线圈模型，则H=I/2r,由I=0.5A，r=0.02m，所以有H=12.5A/m

在中部，则为载流螺线管模型，有H=n*I,由n=200/0.2，I=0.5A,所以有H=500A/m。

1—4某一铁的旋转椭球长轴为1毫米，短轴直径为0.1毫米，饱和磁环强度为u0Ms=2.1T,求长轴和短轴方向的退磁场。

解:

长轴/短轴=1/0.1=10

查表可知，当椭球的的纵横比为10时，沿长轴的退磁因子Nz=0.0203，又Nx+Ny+Nz=1，所以Nx=Ny=0.48985.

由退磁场公式：

长轴退磁场Hd1=NMs=0.0203*2.1=0.04263A\m

同理短轴退磁场Hd2=10.286859A\m

单畴

，形成一个单畴。

磁泡

动态磁滞回线

截止频率

二

1、什么叫磁晶各向异性和磁致伸缩？

它们的产生机理各是什么？

什么是磁晶各向异性：

产生机理：

源

什么叫磁致伸缩

产生机理：

（2）材料的磁化机制有几种？

各有什么特点?

有两种：

畴壁位移（壁移磁化）和磁畴转动

壁移磁化：

在有效场作用下，自发磁化方向接近于H方向的磁畴长大，而与H方向偏离较大的近邻磁畴相应缩小，从而使畴壁发生位置变化

其实质是：

在H作用下，磁畴体积发生变化，相当于畴壁位置发生了位移。

壁移磁化的物理本质是畴壁内每个磁矩向着H方向逐步地转动

磁畴转动：

磁畴转动磁化过程：

在H≠0时，铁磁体磁畴内所有磁矩一致向着H方向转动的过程。

外磁场的作用是导致磁畴转动的根本原因及动力（即H≠0时，总自由能将发生变化，其最小值方向将重新分布，磁畴的取向也会由原来的方向——向H方向转动）

（3）磁损耗通常包括几类？

各有哪些影响因素？

哦流损耗：

比。

磁滞损耗：

剩余损耗：

三

（1）

解：

Co为六角晶体，其等效各向异性场公式Hk=2Ku1/u0Ms

带入数据可得Hk=4.58*exp（5）

（2）

解：

习题七

第七章

1、什么是磁性液体？

与传统意义上的固态磁性材料相比，磁液有何特征？

与传统磁性材料相比的特性：

2、磁性液体包括哪几类？

有哪些应用？

分为三类

应用

应用解2：

1、磁液密封

2、磁性液体研磨

3、磁性液体在扬声器上的应用

4、磁性液体在潜艇推进器上的应用

5、磁液在生物医学方面的应用

6、磁性液体在分离技术方面的应用

5、何为磁电阻？

磁电阻效应包括哪些种类？

各自产生的机理是什么？

产生机理：

6、列举磁电阻效应的典型效应

1、2、3、效应

7、简述实现磁制冷的原理和技术

技术：

8、列举典型的磁制冷材料。

指出磁制冷的应用场合和所面临的问题。

典型制冷材料:

（1）低温区：

（2）中温区磁制冷材料：

（3）高温区磁制冷材料

a、重稀土及其合金

b、稀土-过渡金属化合物

c、过渡金属及其化合物

d、钙钛矿氧化物

磁制冷材料应用场合以及所面临的问题：

所面临的问题：