大学物理Ⅱ13.ppt

五磁场对载流导线(回路)的作用运动电荷在磁场中洛仑兹力电流元在磁场中 Bvqf ????? Bl Id Fd ?????安培力 BmM ?????载流线圈/力矩作用)( mPm ??. )(CD )(BA ???n ? 1l 2F ? d ? 2F ?B ? X 力矩总是驱使线圈回到磁场方向第 12 章磁介质第 12 章磁介质一、磁介质的磁化与磁化强度一、磁介质的磁化与磁化强度磁介质:物质与磁场相互作用,磁化安培的分子电流假说分子磁矩轨道磁矩自旋磁矩——电子绕核的轨道运动——电子本身自旋等效于圆电流——分子电流-磁性无外加磁场:热运动,分子磁矩互相抵消,无磁性有外加磁场:磁矩转向磁场方向电介质:电偶极矩磁偶极矩? 例:均匀磁介质在均匀磁场中的磁化圆截面螺线管内充满均匀介质。通电后内部为均匀磁场。取一个截面,假设其上分子电流均匀分布,且都转到磁场方向。相邻分子环流的相邻电流元方向相反,效果互相抵消。宏观:边缘上出现一环形电流。磁矩总和不为 0。磁化电流/束缚电流,无粒子的宏观位移(传导电流) 0B ?所有截面:介质表面出现一分子电流构成的新的螺线管。 BBB o??????束缚电流形成的附加磁场磁介质内部的磁场传导电流形成的磁场描述磁介质磁化状态(方向,程度) 单位体积内的分子磁矩的矢量和。磁化强度 1 0 lim ?????mAV m M V???? sI 0I 考虑磁化电流的贡献 2、磁介质中的安培环路定理 2、磁介质中的安培环路定理?????????')'( 0 0 0IIIIldB l?????Q: 能否找到一辅助矢量,使 I’能够消去? 穿过回路的分子电流对磁化电流有贡献:穿过回路分子电流个数*分子电流取线元 dl,作斜圆柱平行于 dl,底面积=分子电流面积计算磁介质内穿过曲线 L的磁化电流.? cos nSdl dN ?分子电流数密度 n,中心在柱内分子数提供磁化电流? cos ' Sdl nI dN I dI m m??SIm m??S nI M m? ldM Mdl dI ?????? cos '???ldM I ??' ???????ldM IldB l???? 0 0???????IldM B l???)( 0?HM B ????? 0?磁场强度磁场强度????IldH l??有磁介质时的安培环路定理一般形式(包含真空 M=0) 不含磁化电流在稳恒磁场中,磁场强度矢量沿任一闭合路径的线积分(即环流)等于包围在环路内传导电流代数和,而与磁化电流无关。????IldH l??HM B ????? 0?实验表明:一般各向同性均匀磁介质 H M ???? H BH ??????? 0 r???相对磁导率率化磁???)1( ????? BBBH r???????? 0 01)(H M HB r????)1(?????电介质中的高斯定理磁介质中的安培环路定理????? S i SqqSdE)( '01????????? L LLIIldB' 00????ldM IldB L L L??????????? 00??????? L LIldM B ???)( 0?M BH ????? 0????? L LIldH ????????? S S SSdPqSdE ???? 0011??????? S SqSdPE ???)( 0?PED ????? 0?????qSdD S??