磁 介 质磁荷观点

张 炜

磁荷观点 磁荷观点

磁极看作磁荷积累的地方 ;

小磁针看作磁偶极子 ,具有磁偶极矩 ;

与电介质理论完全平行 ,便于理解计算

分子电流观点小磁针等价于小螺线管 ;线圈等价于磁偶极层 ;

较符合磁介质的微观本质

磁介质的磁化

0I0I

0H

NS

0I0I

0B'I

+–

+–

+–

+ –

+–

+–

+–

+–

+–

+–

+ –

+–

+–

+–

+–

+–

+–

+–

+–

+–

+–

+–

+–

+–

+

– +

–

+–+–

+–

+–

0H

0H

磁化的微观机制

磁极化强度矢量 J

dV

dV

0lim m

m

V

pJ

V

pJ

V

分子

分子

磁荷的分布

'

d '

'

m

mSS

m

J n

J S

pJ

V

q

J

内

分子

n

z+++

+

----

-

+J

退磁场 H ’

0H

'H

0B

'B

S N

0

0

0

'

'

'

H H H

H H

H H H

的方向与 相反

均匀磁化的说明 理论上可以证明 :

只有椭球形的磁介质才能在均匀外磁场中均匀磁化 ;有限长的圆柱形磁介质在均匀外磁场中不能均匀磁化 .

J

'H

安培回路定理 高斯定理0

0 0

0 0 0

0

00

'

( )

d d 0

'( )

1' d 0 ' d

1d d

L S

m

L S

L S

m

H H H

H I

H l I H S

H

H l H S q

H l qI H S

传导电流

磁荷

磁化场：由 产生

退磁场：由 产生0

0

0

.

d

d

( ) d 0

d 0

m

S

m

S

S

S

J S q

H S

H J S

B H J

B S

q

所有磁荷均是束缚的

令

磁化率 磁导率

0 0

0 0 0 0

0 0

0 0 0 0

(1 )

(1 )

e

e e r

m

m m r

P E D E P

D E E D E D E

J H B H J

B H H B H B H

磁介质两种观点的等效性23/4/19

磁偶极子与电流环的等效性

0

0

0

0

0 0

0

4

1

4

4

4

mm

mm

mm

m m

mI

H L p H

pL p

S

IB L m B

mL m

S

p m p

S

m

B

p

S

H

分子环流 磁偶极子 电偶极子

M

mM

V

磁化强度矢量

m

J

pJ

V

磁极化强度矢量

e

P

pP

V

电极化强度矢量

+++++-

----

++

++ +-

-

-- -

磁化电流 磁荷 极化电流

0

0

'

B

Idl

B B B

H

BH M

磁感应强度

受力定义

磁场强度

定义

0

0

'

m

H

q

H H H

B

B H J

磁场强度

受力定义

磁感应强度

定义

0

0

'

e

E

q

E E E

D

D E P

电场强度

受力定义

电位移矢量

定义

0

d 0

d

S

L

B S

H l I

0d

d 0

S

L

D S q

E l

微观模型

磁化状态

宏观效果

基本矢量

辅助矢量

高斯定理

环路定理

基本规律的等效性

0

0

'H H H

B H J

0

0

'B B B

BH M

0 0 0

0

B H

J M

Thanks