磁介质的磁化和介质中的安培环路定理简化

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1、磁畴图象有磁介质时的磁场1一、磁介质对磁场的影响什么是磁介质？能够影响磁场分布的物质。II长直密绕螺线管发现磁介质中的磁场：磁介质上有磁化电流，现在将一个长螺线管通电流I，内部造成一个均匀磁场,再将磁介质充满磁场（保持电流不变）。2实验发现：充各种磁介质，磁介质内的磁场有的比真空时弱，有的比真空时强。……该磁介质的相对磁导率(1)抗磁质略<1（铜,银,氢等）(2)顺磁质略>1（铝,锰,氧等）(3)铁磁质>>1（铁,钴,镍等）式中……磁介质的磁导率。3由于电子带电，电子绕原子核作轨道运动，就相当于一个闭合载流线圈一样。微观模型

2、：二.分子电流和分子磁矩每个分子等效一个圆电流一个分子的磁矩是其中所有电子的轨道磁矩和自旋磁矩以及原子核的磁矩的矢量和。i分顺磁质顺磁质的≠0，称为分子固有磁矩。4一般由于分子的热运动,完全是混乱的,不显磁性。这就是顺磁质被“磁化”。外磁场越强，转向排列越整齐。会发生转向而排列，但是在外磁场中，SNiSN顺磁质内部的各分子等效磁矩有一定程度的排列，分子等效电流i使顺磁质内部的磁场加强；而且顺磁质会被磁铁吸引。抗磁质抗磁质的分子固有磁矩=0。但是在外磁场中会产生感应磁矩。5一个抗磁质分子，在磁场中会产生一个与外磁场反方向的感应

3、磁矩，这个感应磁矩相应的分子感应电流的方向如图所示，这就是它的磁化。因此，在抗磁质内部的磁场是被削弱的，而且抗磁质会被磁铁排斥。SNiSN虽然顺磁质也会产生感应磁矩,但由于它远小于固有磁矩,所以，顺磁质主要是固有磁矩起作用。说明：6三磁介质的磁化1.磁化电流顺磁质在磁场中，它的分子固有磁矩沿外磁场排列起来。在外磁场作用下磁介质出现磁性或磁性发生变化的现象称为磁化。以顺磁质为例：顺磁质对均匀的磁介质：内部各点处的小分子电流相互抵消，表面上的小分子电流方向相同没有抵消，相当在表面上有一层表面电流流过。（磁化电流）（或束缚电流）,

4、记作Is。7对顺磁质和铁磁质,磁化电流产生的磁场是加强磁介质内部原磁场的;磁化电流Is的大小反映了磁化的强弱。对抗磁质,磁化电流产生的磁场是削弱磁介质内部原磁场的。2.磁化强度磁化的强弱还可以用磁化强度来描述。定义:磁化强度（V…宏观小、微观大。）单位体积内分子磁矩的矢量和。8对顺磁质:平行于对抗磁质:反平行于实验表明:在各向同性的顺磁质、抗磁质内,有线性关系和呈非线性关系）（对铁磁质：93.磁化强度与磁化电流Is的关系定义：沿磁介质轴线方向上单位长度的磁化电流称为磁化电流密度js。结论1：磁化强度大小数值上等于磁化电流密

5、度。普遍情况下可以证明：束缚电流线密度的大小等于磁化强度的切向分量。电介质有束缚电荷面密度的大小等于电极化强度的法向分量。在外磁场作用下，介质中的分子电流可等效成介质表面的磁化电流Is，它产生附加磁场，但无热效应。微分关系10磁化强度沿任一回路的环流，等于穿过此回路的束缚电流IS的代数和。IS与L环绕方向成右旋者为正，反之为负。物理意义与电介质中对比的公式结论2：磁化强度沿闭合路径的线积分，等于环路内磁化电流的代数和。束缚面电流磁化强度电极化强度束缚电荷积分关系11可以象研究电介质与电场的相互影响一样，通过引入适当的物理量加

6、以简化。在真空中的安培环路定理中：将其应用在磁介质中时，I为所有电流的代数和；4.磁介质中的安培环路定理束缚电流传导电流有磁介质的总磁场定义：磁场强度12定义：磁场强度物理意义：磁场强度沿闭合路径的线积分，等于环路所包围的传导电流的代数和。的环流仅与传导电流I有关,与介质无关。(当I相同时，尽管介质不同，在同一点上也不相同，然而环流却相同。因此可以用它求场量，就象求那样。①.是一辅助物理量，描述磁场的基本物理量仍然是。是为消除磁化电流的影响而引入的，明确几点：磁介质中的环路定理13②.既与磁感应强度有关，又与磁化强度有

7、关，所以又是混合物理量。③.磁场强度的单位与磁化强度相同，安培/米，A/m④.若，不一定环路内无电流。⑤.若，因为是环路内、外电流共同产生的。不一定环路上各点的为0，在各向同性的均匀磁介质（非铁磁介质）中，磁化强度与磁场强度具有线性关系：为磁化率。由，有：14介质中的磁感应强度是真空中的r倍。顺磁介质：抗磁介质:铁磁介质:在真空中即在各向同性介质中关系：相对磁导率。为磁导率电介质中15应用介质中安培环路定理解题方法4.由由求B；求H；1.场对称性分析；2.选取环路；3.求环路内传导电流的代数和Ic；16例1：长直螺线管半

8、径为R，通有电流I，线圈密度为n,管内插有半径为r,相对磁导率为r磁介质，求介质内和管内真空部分的磁感应强度B。解：由螺线管的磁场分布可知，管内的场各处均匀一致，管外的场为零；RIBHrabcd1.介质内部作abcda矩形回路。在环路上应用介质中的环路定理：∵在bc和da段路径上回路内的