›
›

Bài giảng Trường điện từ - Chương: Vật liệu điện từ

Download
magnetic materials and BCs  
Các vꢀt liꢁu tꢂ  
• Theo cách tương tꢀ vꢁi các ñiꢂn môi, dòng ñiꢂn liên kꢃt (“bound  
currents”) có thꢄ ñưꢅc cꢆm ꢇngtrong mꢈt sꢉ vꢊt liꢂu  
– Tuy nhiên, nhꢋng vꢊt liꢂu này không thông dꢌng như các vꢊt liꢂu  
ñiꢂn môi  
• Trong các vꢊt liꢂu này, vector cꢆm ꢇng tꢍ ñưꢅc cho bꢎi công  
thꢇc:  
ꢀ ꢀ  
ꢀ
ꢀ
B = H = µr µo H = µo 1+ χ m  
µ
H
(
)
– µo là ñꢈ tꢍ thꢏm cꢐa chân không, 4πx10-7 H/m  
– µr là ñꢈ tꢍ thꢏm tương ñꢉi cꢐa vꢊt liꢂu  
– χm là ñꢈ tꢍ cꢆm (magnetic susceptibility)  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
1
magnetic materials and BCs  
Các vꢀt liꢁu tꢂ  
• Không giꢉng vꢁi các vꢊt liꢂu ñiꢂn môi, nơi mà ñiꢂn trưꢑng cꢆm  
ꢇng luôn luôn ngưꢅc chiꢒu vꢁi ñiꢂn trưꢑng ngoài, tꢍ trưꢑng  
cꢆm ꢇng có thꢄ ngưꢅc hay cùng chiꢒu vꢁi trưꢑng ngoài  
– ðꢈ tꢍ cꢆm có thꢄ dương hoꢓc âm  
– ðꢈ tꢍ thꢏm tương ñꢉi có thꢄ lꢁn hơn hoꢓc nhꢔ hơn 1  
• Tài liꢂu tham khꢆo  
– http://www.ee.surrey.ac.uk/Workshop/advice/coils/mu/#ferri  
– http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/solids/ferro.html  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
2
magnetic materials and BCs  
Phân loꢃi vꢀt liꢁu tꢂ  
• Vꢊt liꢂu tꢍ ñưꢅc phân chia thành các loꢕi chính sau:  
Phân loꢃi  
Tꢂ trưꢅng cꢆm  
ꢇng so vꢋi tꢂ  
trưꢅng ngoài  
B trong  
vꢀt liꢁu  
so vꢋi  
ðꢊ tꢂ thꢐm  
tương ñꢑi  
Chú thích  
bên ngoài  
Nghꢏch tꢂ  
Thuꢀn tꢂ  
Sꢄt tꢂ  
Ngưꢎc chiꢉu  
Cùng chiꢉu  
Bin < Bout  
µr < 1  
µr > 1  
µr~ 1, có nhiꢉu vꢀt liꢁu  
µr~ 1, nhôm  
Bin > Bout  
Sꢄt; Tꢂ trưꢅng cꢆm ꢇng  
và tꢂ trưꢅng ngoài chꢈ  
cùng chiꢉu khi nhiꢁt ñꢊ  
dưꢋi “nhiꢁt ñꢊ Curie”  
Cùng chiꢉu; hiꢁu  
ꢇng giꢌ nguyên  
cꢆ khi không còn  
tác ñꢊng cꢍa  
Bin >>  
Bout  
µr >> 1  
trưꢅng ngoài  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
3
magnetic materials and BCs  
Các vꢀt liꢁu  
Vꢀt liꢁu  
χm=µr-1  
(x 10-5)  
(trích tꢂ http://hyperphysics.phy-  
astr.gsu.edu/hbase/tables/magprop.ht  
ml#c2)  
• Chú ý χ có thꢄ âm hoꢓc  
dương  
Sꢄt  
3000  
Thuꢀn tꢂ  
Uranium  
Platinum  
Nhôm  
• Mꢉi quan hꢂ giꢋa B và H có  
thꢄ phꢇc tꢕp hơn…  
40  
26  
2.2  
ꢀ ꢀ  
ꢀ
ꢀ
Natri  
0.72  
0.19  
B = H = µr µo H = µo 1+ χ m  
µ
H
(
)
Khí ôxy  
Nghꢏch tꢂ  
Bitmut (Bismuth)  
Thꢍy ngân  
Bꢃc  
-16.6  
-2.9  
-2.6  
-2.1  
-1.8  
-1.4  
-1.0  
Các bon (Kim cương)  
Chì  
NaCl  
ðꢒng  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
4
magnetic materials and BCs  
Sꢓ tꢂ hóa hay ñưꢅng ñꢔc tuyꢕn B-H  
• Trong các vꢊt liꢂu tuyꢃn tính, B và H hoàn toàn tꢖ lꢂ  
• Nhưng trong mꢈt sꢉ vꢊt liꢂu  
cꢆm ꢇng tꢍ B không còn mꢉi  
quan hꢂ tuyꢃn tính vꢁi tꢍ  
trưꢑng H  
adapted from http://www.ee.surrey.ac.uk/Workshop/advice/coils/mu/#ferri  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
5
magnetic materials and BCs  
Hiꢁn tưꢎng tꢂ trꢖ  
• Trong các vꢊt liꢂu sꢗt tꢍ, ta có thꢄ dꢘ dàng thu ñưꢅc sꢀ tꢍ hóa  
vĩnh cꢙu  
– Mꢉi quan hꢂ giꢋa B và H là không tuyꢃn tính, và có thꢄ suꢚt hiꢂn  
hiꢂu ꢇng nhꢁ (“memory effect”) hay còn gꢛi là hiꢂn tưꢅng tꢍ trꢘ  
B
H
from: http://www.ee.surrey.ac.uk/Workshop/advice/coils/mu/  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
6
magnetic materials and BCs  
ðiꢉu kiꢁn bꢅ trong tꢂ trưꢅng tĩnh  
• ðꢉi vꢁi nhiꢒu vꢊt liꢂu, ñꢈ tꢍ thꢏm tương ñꢉi rꢚt gꢜn 1  
– Ta chꢝ cꢜn sꢙ dꢌng µo trong các công thꢇc  
• Trong trưꢑng hꢅp µr khác 1, ta có các ñiꢒu kiꢂn bꢑ rꢚt giꢉng so vꢁi  
các ñiꢒu kiꢂn bꢑ cꢐa chꢚt ñiꢂn môi  
– Phương pháp xây dꢀng ñiꢒu kiꢂn bꢑ cũng tương tꢀ, sꢙ dꢌng ñꢞnh luꢊt  
Biot-Sarvat và ñꢞnh luꢊt Ampere  
• Tꢕi mꢓt phân cách giꢋa hai vꢊt liꢂu tꢍ  
– Thành phꢜn pháp tuyꢃn cꢐa B là liên tꢌc (ta sꢙ dꢌng ñꢞnh luꢊt Biot-Sarvat  
ñꢄ thu ñưꢅc kꢃt quꢆ này)  
Bn1 = Bn2  
– Thành phꢜn tiꢃp tuyꢃn cꢐa H bꢟng mꢊt ñꢈ dòng ñiꢂn mꢓt tꢕi bꢒ mꢓt phân  
cách (sꢙ dꢌng ñꢞnh luꢊt Ampere ñꢄ thu ñưꢅc kꢃt quꢆ này)  
Ht1 − Ht2 = KmËtꢀ®éꢀdßngꢀ  
®iÖnꢀmÆt  
– Nꢃu không có dòng ñiꢂn, Ht là liên tꢌc  
Ht1 = Ht 2  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
7
magnetic materials and BCs  
Tóm tꢄt vꢉ tꢂ trưꢅng tĩnh  
• ðꢉi vꢁi dòng ñiꢂn mꢈt chiꢒu, khi không có sꢀ hiꢂn diꢂn cꢐa nam  
châm vĩnh cꢙu, ta có các kꢃt quꢆ sau  
ꢀ
ꢀ
ꢀ ꢀ  
ꢀ
ꢀ ꢀ  
iB = 0  
• A = 0  
× H = J  
B = × A  
ꢀ
ꢀ
2 A = −µo  
J
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
B =  
µ
H = µr µo H = µo 1+ χ m  
H
(
)
ꢀ
2 A =  
A x +  
A y +  
A z  
2
2
2
ˆ
ˆ
ˆ
(
)
(
)
(
)
x
y
z
Bn1 = Bn2  
Ht1 − Ht2 = KmËtꢀ®éꢀdßngꢀ  
ꢀ
ꢀ
®iÖnꢀmÆt  
ꢀ
µo J r dv  
( )  
ꢀ
1
1
A r =  
( )  
2
∫
thÓꢀtÝch  
4π  
R
12  
ꢀ
ꢀ ꢀ  
ꢀ
ꢀ
J r ×a  
( )  
1
1
R12  
H r =  
dv1  
( )  
2
2
∫
thÓꢀtÝch  
4π  
R
( )  
12  
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
®−êngꢀcongꢀ H • dl =  
J • dS = IbaoꢀbëiꢀC  
ꢁ∫  
∫
mÆtꢀSꢀbaoꢀbëiꢀC  
kÝnꢀC  
EE 325, Dept. of ECE, Univ. of Texas at Austin  
Dean P. Neikirk  
©
2004, last update October 11, 2007  
8
pdf 8 trang myanh 20820 Free
Download
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Trường điện từ - Chương: Vật liệu điện từ", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_truong_dien_tu_chuong_vat_lieu_dien_tu.pdf