磁荷观点课件2

磁介質（二）——磁荷觀點“磁荷”模型要點

磁荷有正、負，同號相斥，異號相吸磁荷遵循磁的庫侖定律（類似於電庫侖定律）定義磁場強度H為單位點磁荷所受的磁場力把磁介質分子看作磁偶極子認為磁化是大量分子磁偶極子規則取向使正、負磁荷聚集兩端的過程，磁體間的作用源於其中的磁荷13.1磁介質的磁化磁極化強度向量J

鐵芯的磁化：將一個沒有磁化的鐵芯插線上圈中，當線圈裏通入直流電時，鐵芯將顯出磁性，在其兩端出現了N、S極。

用磁荷觀點解釋磁化的微觀機制未磁化時當線圈中通入電流後，它產生一個磁場，叫做磁化場

磁化場將對每個磁偶極分子產生一個力矩，使它們的磁偶極矩轉向磁場的方向2在磁化場的力矩作用下，各磁偶極分子在一定程度上沿著磁場的方向排列起來在整個磁棒的兩個端面上分別出現N、S極或者說+、-磁荷3磁極化強度向量J定義：單位體積內分子磁偶極矩的向量和。未磁化時有磁化場時是一個沿方向的向量

分子磁偶極矩p分子定向排列的程度愈高，它們的向量和的數值愈大，從而磁極化強度向量J的數值就愈大43.2磁荷分佈與磁極化強度向量J的關係

與電介質中的極化強度向量P比較，磁極化強度向量J的通量為說明S是任意閉合面

包含在S內磁荷的代數和

為磁介質表面上磁荷的面密度

是磁介質表面的單位外法向向量

是之間的夾角

與5舉例：均勻磁化介質球上的磁荷的分佈

3.3退磁場與退磁因數退磁場附加磁場的方向和大小各處不同當時，取決於退磁場越大，介質越不容易磁化，退磁場總是不利於介質磁化的。退磁場的方向與磁化場的方向相反6退磁因數ba.cl/d較小dl/d→0將右側幾根磁棒磁化到同樣大小的，從而端面上有同樣的磁荷密度。介質棒內中點附近的退磁場細而長的磁棒，端面積小，總磁荷小，磁荷離中點遠，在中點附近的退磁場較弱

7短而粗的磁棒，端面積大，總磁荷大，磁荷離中點近，在中點附近的退磁場較強退磁場當J給定時，與棒的幾何因素有關故ND是一個純數，其大小由棒的幾何因素l/d決定，ND叫做介質的退磁因數

l/d愈大，

ND是愈小，l/d愈小，

ND是愈大，ND隨l/d的增大而減小

8退磁因數的定量計算

端面上的磁荷面密度

根據磁的庫侖定律和疊加原理可算得它們在中心產生的退磁場，其結果為又故對於無限長磁棒

對於很薄的磁介質片9不同l/d值時退磁因數的數值l/dNDl/dND0.00.20.40.60.81.01.52.01.0000000.7504840.5881540.4758260.3944400.3333330.2329810.1735643.05.010.020.050.0100.01000.0∞0.1087090.0558210.0202860.0067490.0014430.0004300.0000070.00000010表中數值的計算

——通過對旋轉橢球體計算

l和d相當於橢球體的縱向和橫向主軸的長度理論上證明，只有橢球形的磁介質才能在均勻外磁場中均勻磁化，而有限長的圓柱形磁介質在均勻外磁場中的磁化也是不均勻的。用橢球體代替圓柱體計算退磁因數，是因為嚴格說來，只有在均勻磁化的情形下退磁因數才有意義。113.4安培環路定理高斯定理按磁荷觀點，總磁場H0是電流產生的，應由畢奧-薩伐爾公式決定H0滿足的安培環路定理和高斯定理分別為傳導電流12滿足的安培環路定理和高斯定理分別為

時磁荷產生的，服從庫侖定律滿足的安培環路定理和高斯定理分別為133.5磁感應強度向量由引入一個輔助物理量定義磁感應強度向