靜磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)電磁學(xué)-資料下載頁(yè)
2025-04-30 18:00本頁(yè)面
【正文】 等量異號(hào)點(diǎn)磁荷，其磁場(chǎng)強(qiáng)度、在外磁場(chǎng)中的力矩和力分別為： ? 與元電流環(huán)的公式相比較，可知 H ?B/μ 0， pm?μ 0m 5030 4)(34 rrrprpH mm????????HpL m ??HpF m )( ???磁介質(zhì)的磁極化規(guī)律 ? 在磁荷觀點(diǎn)下，外磁場(chǎng)對(duì)磁介質(zhì)的作用類似于外電場(chǎng)對(duì)電介質(zhì)的電極化作用。 ? 由磁極化和電極化的相似性，定義磁極化強(qiáng)度為單位體積中全部分子磁偶極矩的矢量和。 ? 則與極化磁荷的關(guān)系： ? 磁荷規(guī)律為： 其中 χ m為磁化率（或磁化系數(shù)）。 VpJ m??? 分子??? ??? 39。mS qSdJ nJm ???HJ m 0???磁介質(zhì)中的靜磁場(chǎng)定理 ? 引入磁感應(yīng)強(qiáng)度 B =μ 0H +J 由于不存在自由磁荷， 因此 ? 磁感應(yīng)強(qiáng)度可以寫(xiě)成： ??? ??? )( 39。mmSqqSdB0????SSdB39。mm qq ?HB 0???167。 的等效性 ? 分子電流觀點(diǎn)和磁荷觀點(diǎn)對(duì)磁介質(zhì)磁化進(jìn)行解釋的理論中，都引入 B和 H來(lái)描述有磁介質(zhì)時(shí)的磁場(chǎng)。兩種理論中， B和 H定義的物理意義不一樣。 ? 但兩種理論中， B和 H遵守的規(guī)律完全相同，計(jì)算問(wèn)題所得出的結(jié)果也完全一樣，從這種意義上講，這兩種觀點(diǎn)是等效的。 電流環(huán)與磁偶極子的等效性 ? 在磁介質(zhì)磁化解釋和磁化后的磁介質(zhì)相互作用討論中，分子電流理論中的一個(gè)磁矩為 m的環(huán)形電流，與磁荷理論中的一個(gè)磁偶極矩為 pm的磁偶極子是完全等效的。 磁荷觀點(diǎn)下和分子電流學(xué)說(shuō)下的靜磁場(chǎng)基本定理 ? 從以上的討論可以看出，雖然分子電流和磁荷兩種觀點(diǎn)所假設(shè)的微觀模型不同， B和 H的定義和物理意義不同，但它們遵守的基本定理和它們之間的關(guān)系在兩種理論中完全一樣。 ? 用兩種觀點(diǎn)計(jì)算問(wèn)題所得的具體結(jié)果也相同，因此在具體處理有磁介質(zhì)存在的問(wèn)題時(shí)，兩種觀點(diǎn)是等效的。 167。 磁荷法的應(yīng)用 ? 磁荷法是處理靜磁問(wèn)題的重要方法，與處理靜電場(chǎng)問(wèn)題的方法、思路、基本公式，乃至最后的結(jié)果，都完全相似。只要把磁荷觀點(diǎn)中引入的物理量和對(duì)應(yīng)的靜電場(chǎng)中的物理量加以調(diào)換，整個(gè)靜電場(chǎng)討論中得出的結(jié)論和現(xiàn)成結(jié)果都可以完全照搬過(guò)來(lái)作為磁荷法的結(jié)論和結(jié)果使用。 ? 磁荷分布的磁場(chǎng)與等效傳導(dǎo)電流分布的磁場(chǎng)等效。所以對(duì)磁化強(qiáng)度已知的磁介質(zhì)，既可以求其磁化電流分布，用電流法求解；也可以求其磁化磁荷分布，用磁荷法求解磁場(chǎng)，視哪種方法簡(jiǎn)便而定。 表 靜磁量與靜電量的具體替換關(guān)系 磁荷法求磁矩為 m的小載流線圈在不均勻外磁場(chǎng) B中所受的力。 如下圖示，一馬蹄形永久磁鐵，兩磁極總面積為 2S， 磁化強(qiáng)度為 M， 求它對(duì)銜鐵的吸引力。 圖 兩同樣規(guī)格的長(zhǎng)直螺線管對(duì)接，求兩者之間的吸力。設(shè)螺線管單位長(zhǎng)度上線圈匝數(shù)為 n，電流為 I， 橫截面為 S。 求平行電容器邊緣附近的電場(chǎng)分布。設(shè)極板間距為 d， 面電荷密度為 177。 σ e，計(jì)算中，設(shè)場(chǎng)點(diǎn)離電容邊緣距離 r遠(yuǎn)大于 d， 但遠(yuǎn)小于極板的尺寸。 第六章 小結(jié) ? 磁化強(qiáng)度矢量與磁化電流的關(guān)系 ? 一般磁介質(zhì)中的高斯定理和安培環(huán)路定理 ? 磁介質(zhì)的磁化規(guī)律及定性微觀解釋 ? 靜磁場(chǎng)的邊值關(guān)系和唯一性定理 ? 磁路定理 ? 磁荷觀點(diǎn)下的靜磁場(chǎng)規(guī)律 ? 磁荷法與電流法的等效性 ? 利用電流法磁荷法電荷法的對(duì)應(yīng)關(guān)系，靈活求解靜電場(chǎng)和靜磁場(chǎng)的問(wèn)題。
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