上讲,运动电荷和电流所受的磁力本讲,磁介质物质 — 原子,分子中均存在运动电荷磁场相互作用物质 — 磁介质顺磁质抗磁质铁磁质 (录象)
与电介质类比
§ 7.9 磁场中的磁介质电介质 磁介质分子模型分类电偶极子 分子电流 分子中所有电子,原子核固 有 磁 矩 的 等 效 电 流有极分子电 介 质无极分子电 介 质
0?ep? 0 ep,?
0?ep? 0 ep,?
顺磁质 0?mp? 0 mp,?
无外磁场:
顺磁质抗磁质 0?mp? 0 mp,?
抗磁质
0B?
mp?
mp
'L?
mF?
L?
以顺磁质为例 BpM
m

( 1)转向 ( 2)产生与 反向的附加磁矩 mp0B?
抗磁质:
0B?
相当于上图中两种情况叠加,仍产生与反向的附加磁矩外场中,磁化
L?
mp
'L?
mp?
mF?
0B?
宏观效果
1,介质中总磁矩不为零顺磁质
mp mp 0
mp
0B
与 同向抗磁质
0 mp 0B?与 反向
mP

0B
mP
mP
mP?
mP?
mP
mP
mP?
mP?
2,介质表面出现磁化电流
0B?
sI
L
S
0B
sI
顺磁质
0B?
sI
L
S
0B? sI
抗磁质描述方法

内)( L
sL IlM

d
与磁化电流的关系:
nj
LS
nSI
V
pp
M
s
s
mm



定义磁化强度:
0B?
sI
L
S
0B? sI
以抗磁质为例
n?
均产生与 反向的附加磁矩0B? mp
抗磁质:只有? mp
顺磁质:转向 + 附加磁矩
mp mp
mp
转向极化位移极化
0 ep?
极化强度:
极化电荷:
V
pP e

n' P

内)( Ss
qSP 'd
磁化强度,V
ppM mm

V
pM m

抗,与 反向0B?
V
pM m

顺,与 同向0B
电介质 磁介质与场相互作用机制描 述磁化电流:

)(穿过 L
sL IlM
dMjs?
0
0
)(
BBB
jIMB
'
ss





电介质 磁介质介质中的 场基本规律
0
'
0
),(
EEE
qPE
'
''





电位移矢量:
PED 0?

内)( Ss
qSD 0d
介质中的高斯定理:
磁场强度,MBH

0?

)(穿过 LL
IlH 0d
介质中的安培环路定理,
磁场强度 的引入H?
安培环路定理:

内)( LL
IlB 0d

内)( LL
IlMB 0
0
d)(

令 MBH?


0?
磁场强度
sI.I 0与空间 均有关。

内)( LL
IlH 0d
介质中的安培环路定理

内)( L
sII )( 00? )d(
00 L lMI

传导电流 磁化电流对各向同性磁介质,HM m
磁化率只与穿过 的传导电流代数和有关,L

内)( LL
IlH 0d
介质中的安培环路定理
H
H
H
MHB
r
m





)1(
)(
0
0
0

MBH


0?
mr 1
介质相对磁导率
r 0?
介质磁导率
EP e 0
er 1
ED r 0?
HM m
mr 1
HB r 0?
电介质 磁介质其它对应关 系求解思路 D?
( 1)对称性分析,
选高斯面
( 2)由求

内)( Ss
qSD 0d
( 3)由求
r
DE
0

E?
( 1)对称性分析,选安培环路
( 2)由求 H?

)(穿过 LL
IlH 0d
B?( 3)由 求 HB r 0?
例解,对称性分析选如图同心圆环为安培环路已知,正方形截面螺绕环求:
) ( 21 mINRR
r? L
Sd
r?
1R
12 RR?
2R
2R
1R
N
o
NIrHlHL 2d
r
NIH
2?
r
NIB r

2
0?
21d RRsm SB rRRrNIr )d(2 120
1
2
12
0 ln)(
2 R
RRRNIr

L
Sd
r?
1R
12 RR?
2R
2R
1R
N
o
1
2
120 ln)(
2
R
R
RRNI
m
r

代入数据,m102,m10 2221 RR
A 10,200,IN
Wb106 5m?21 60?
r?得:
很大且与 有关,非常数,说明该磁介质非顺磁质,
也非抗磁质,而是铁磁质。
r? I