Chapter 4 物质中的磁场¶
前置概念
- \(j_{\text{m}}\) 为磁介质表面单位长度上的束缚电流,称为束缚电流线密度
- \(\chi_{\text{m}}\) 为磁化率,对于弱磁性(非铁磁)物质,在不太强的磁场中,\(\chi_{\text{m}}\) 与 \(H\) 无关
- 相对磁导率 \(\mu_r = 1 + \chi_m\),磁导率 \(\mu = \mu_0 \mu_r\)
- 磁介质的类型:
| 顺磁质 | 抗磁质 | 铁磁质 | |
|---|---|---|---|
| 磁感应强度 | \(B > B_0\) | \(B < B_0\) | \(B \gg B_0\) |
| 磁化率 | \(\chi_{\text{m}} > 0\) | \(\chi_{\text{m}} < 0\) | \(\chi_{\text{m}}\) 很大且不是恒量 |
温馨提示
磁介质存在时要先求 \(H\) 再求 \(B\),不能直接使用无磁介质存在时的安培环路定理
| 公式 | |
|---|---|
| 介质内的磁感应强度 | \(\mathbf{B} = \mathbf{B}_0 + \mathbf{B}'\) |
| 磁化强度 | \(\mathbf{M} = \frac{\sum \mathbf{p_{\text{m}}}}{\Delta V} = j_\text{m} = \chi_{\text{m}} \mathbf{H}\) |
| 束缚电流与磁化强度的关系 | \(\oint_L \mathbf{M} \cdot d\mathbf{l} = I_m \, _{(L_{\text{内}})}\),其中 \(I_m\) 为通过闭合回路的束缚电流 |
| 磁场强度 | \(\mathbf{H} = \frac{\mathbf{B}}{\mu_0} - \mathbf{M} = \frac{\mathbf{B}}{\mu_0 \mu_r}\) |
| 存在磁介质时的安培环路定理 | \(\oint_L \mathbf{H} \cdot \text{d}\mathbf{l} = \sum\limits_{(L内)} I\) |
| 存在磁介质时的磁场高斯定理 | \(\oint_S \mathbf{B} \cdot d\mathbf{S} = 0\) |