磁化强度磁化电流12-2

1、1. 1. 磁化强度磁化强度反映磁介质磁化程度反映磁介质磁化程度( (大小与方向大小与方向) )的物理量。的物理量。均匀磁化均匀磁化非均匀磁化非均匀磁化VppMmmVpPMmmV0lim12-2 磁化强度磁化强度 磁化电流磁化电流 磁化强度：磁化强度：单位体积内所有分子固有磁矩的单位体积内所有分子固有磁矩的矢量和矢量和 加上附加磁矩的矢量和加上附加磁矩的矢量和 ，称为磁，称为磁化强度，用化强度，用 表示。表示。 Mmpmp磁化强度的单位：磁化强度的单位：mA/ 注意：注意：对顺磁质，对顺磁质， 可以忽略；可以忽略； 对抗磁质对抗磁质 ，对于真空，对于真空， 。 mp0mp0M外磁场为零，磁化强

2、度为零。外磁场为零，磁化强度为零。外磁场不为零外磁场不为零: :顺磁质顺磁质抗磁质抗磁质同向、0BM反向、0BM磁化强度磁化强度2. 2. 磁化电流磁化电流0B 对于各向同性的均匀介质，介质内部各分子电对于各向同性的均匀介质，介质内部各分子电流相互抵消，而在介质表面，各分子电流相互叠加，流相互抵消，而在介质表面，各分子电流相互叠加，在磁化圆柱的表面出现一层电流，好象一个载流螺在磁化圆柱的表面出现一层电流，好象一个载流螺线管，称为线管，称为磁化面电流（或安培表面电流磁化面电流（或安培表面电流）。lIssSlSIPssmVpMmssSlSlMABCDlsII 设介质表面沿轴线方向单位长度上的磁化电

3、设介质表面沿轴线方向单位长度上的磁化电流为流为 （面磁化电流密度），则长为（面磁化电流密度），则长为l 的一段介的一段介质上的磁化电流强度质上的磁化电流强度I IS S为为s磁化电流磁化电流 取一长方形闭合回路取一长方形闭合回路ABCD，AB边在磁介质边在磁介质内部，平行与柱体轴线，长度为内部，平行与柱体轴线，长度为l，而，而BC、AD两两边则垂直于柱面。边则垂直于柱面。BAlMlMddABM MlsMssIllMd 磁化强度对闭合回路的线积分等于通过回路磁化强度对闭合回路的线积分等于通过回路所包围的面积内的总磁化电流。所包围的面积内的总磁化电流。MABCDlsII磁化电流磁化电流例例12-1

4、12-1 试求磁距为试求磁距为 pm=1.410-26Am2，自旋角动，自旋角动量为量为Lp=0.5310-34kgm2/s的质子的质子,在磁感应强度在磁感应强度 B 为为0.50T的均匀磁场中进动角速度的均匀磁场中进动角速度. BLPdLPd 解解 质子带正电质子带正电, ,它的它的自旋磁距与自旋角动自旋磁距与自旋角动量的方向相同量的方向相同, ,如图所如图所示示. .质子在磁场中受到质子在磁场中受到的磁力矩为的磁力矩为 sinBPMmp 磁化电流磁化电流 式中式中 是是质子自旋轴和磁场的夹角。在磁力矩质子自旋轴和磁场的夹角。在磁力矩的作用下，质子以磁场为轴线作进动，在的作用下，质子以磁场为

5、轴线作进动，在dt时间内时间内转角度转角度d ，角动量的增量为，角动量的增量为ddsinppLL又因角动量的时间变化率等于力矩，即又因角动量的时间变化率等于力矩，即 tMLtLMppppdddd或所以所以tBPLmpddsinsin磁化电流磁化电流sradsradp/1032.1/1053.005.0104 .183426 可以看出，不管可以看出，不管 与磁场的夹角是大于与磁场的夹角是大于90900 0还还是小于是小于90900 0，质子进动的方向和磁场的方向总是相，质子进动的方向和磁场的方向总是相反的，因此质子在磁场中进动时也产生一与磁场方反的，因此质子在磁场中进动时也产生一与磁场方向相反的附加磁矩。向相反的附加磁矩。 mp从而可求得质子在磁场中的进动角速度从而可求得质子在磁场中的进动角速度把把pm和和L的数值代入可算出的数值代入可算出pmpmpLBPLBPtsinsindd磁化电流磁化电流sradsradp/1032.1/1053.005.0104 .183426 从而可求得质子在磁场中的进动角速度从而可求得质子在磁场中的进动角速度把把pm和和L的数值代入可算出的数值代入可算出pmpmpLBPLBPtsinsindd磁化电流磁化电流 可以看出，不管可以看出，不管 与磁场的夹角是大于与磁场的夹角是大于90900 0还还是小于是小于90900 0，质子进动