磁場課程講解

磁場課程講解第1頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月電流在其周圍激發(fā)---磁場穩(wěn)恒電流在其周圍激發(fā)---穩(wěn)恒磁場本章研究穩(wěn)恒磁場的基本性質第2頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月恒定磁場（一種特殊物質）知識結構磁感應強度磁場描述相互作用能量真空中的電流基本規(guī)律高斯定理環(huán)流定理恒定磁場的性質磁通量磁介質第3頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月§9.1磁場力和磁感應強度電流1.電流、電流密度（1）電流的定義：自由電子的定向運動形成電流（2）電流的方向：正電荷運動的方向（3）電流的大小：單位時間內(nèi)通過導體截面的電量，既單位時間內(nèi)電荷對截面積的通量S（4）穩(wěn)恒電流：電流的大小和方向都不變的電流第4頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）電流密度：描述電流空間分布的物理量dS空間某點電流密度的大小為：通過該點單位垂直截面上的電流空間某點電流密度的方向為：該點電流的方向（6）通過空間某曲面的電流dSS通過dS面的電流通過S面的電流（7）電流線：描繪電流場（類似電力線）第5頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月2.電流連續(xù)性方程導體中一閉合面S，t時刻有電荷qS單位時間內(nèi)流出的電流等于單位時間內(nèi)電荷減少量電流連續(xù)性方程3.穩(wěn)恒電流條件穩(wěn)恒電流條件：任意時刻流出導體任意閉合曲面的電流等于流入該曲面的電流第6頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月一.磁力與磁場磁體磁體電流電流安培提出:一切磁現(xiàn)象起源于電荷運動運動電荷運動電荷磁場磁場的性質(1)對運動電荷(或電流)有力的作用;(2)磁場有能量第7頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月二.磁感應強度在閉合回路中取電流元電流元在磁場中的受力特點:(1)電流元在磁場中的方向不同,受力也不同;存在一個方向使定義(2)當電流元的取向與磁感應強度的方向垂直時,受到的磁場力最大;磁感應強度的大小定義該方向為磁感應強度的方向第8頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月滿足（3）磁場力的方向與電流元和磁感應強度——安培力公式右手螺旋關系第9頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月利用運動電荷在磁場中受力情況來測量磁場(1)磁感應強度的方向運動電荷在磁場中運動時，存在一個方向使定義(2)磁感應強度的的大小磁感應強度的大小定義該方向為磁感應強度的方向當運動電荷電量、速度一定時，運動電荷的運動方向與磁感應強度的方向垂直時，受到的磁場力最大磁感應強度的單位：T（1T=10000Gs）第10頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月的關系（3）磁場力與磁感應強度——洛侖茲力公式的方向洛侖茲力的大小洛侖茲力的方向注意電荷為負時，力的方向取逆方向第11頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月靜電場二作業(yè)中的問題抄作業(yè)有什么好處？第12頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月二.填空題:如圖所示，一等邊三角形邊長為a，三個頂點上分別放置著電量為q,2q,3q的三個正點電荷。設無窮遠處為電勢零點，則三角形中心處O的電勢aq3q2qOr第13頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月3把一個均勻帶電量為+Q的球形肥皂泡由半徑r1吹到半徑r2，則半徑為R(r1

<R<r2)的高斯球面上任一點的場強大小E由__變?yōu)開_；電勢U由__變?yōu)開_。（選無窮遠處為電勢零點）。吹前r1+Q高斯球面第14頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月吹后r2高斯球面吹后r2高斯球面+QE2E1R第15頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月4.一均勻靜電場，電場強度V/m，則點a(3,2)和點b(1,0)之間電勢差U=____________（X,Y以米計）。第16頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月三、計算題1區(qū)1．正電荷均勻分布在半徑為R的球形體積中（如圖），電荷體密度為ρ，求球內(nèi)a點和球外b點的電勢差。

122區(qū)R是變量!不是固定值!第17頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月2.電荷密度分別為+σ和-σ的兩塊“無限大”均勻帶電平行平面分別與X軸垂直相交于X1=a,X2=-a兩點。設坐標原點O處電勢為零，試求空間的電勢分布表示式并畫出其曲線。

-σ+σ-aaOx-σ+σ-aaOxU213不為0!第18頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月上堂課講授的主要內(nèi)容第19頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月§9.2畢奧－薩伐爾定律

一.畢奧－薩伐爾定律

靜電場:取磁場：取畢－薩定律：

單位矢量真空中的磁導率大小：方向：右螺旋法則

???P第20頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月例如：P（3）一段載流導線在場點P處產(chǎn)生的磁場PAB（4）閉合載流導線在場點P處產(chǎn)生的磁場P第21頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）載流直導線的磁場解求距離載流直導線為a

處一點P的磁感應強度IaP各電流元產(chǎn)生的磁感應強度的方向相同求磁感應強度的方法二.畢－薩定律的應用

第22頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月根據(jù)幾何關系IaPl由電流元方向確定

1、

2方向第23頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)無限長直導線方向：右螺旋法則(2)任意形狀直導線PaI12討論IP第24頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月Ib(3)無限長載流平板P解xyO第25頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)(2)(3)分析：(1)無限長載流直導線

(2)無限大板磁屏蔽ii第26頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月2載流圓線圈的磁場求軸線上一點P的磁感應強度根據(jù)對稱性方向滿足右手定則RxOPxI第27頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)載流圓線圈的圓心處

(2)一段圓弧在圓心處產(chǎn)生的磁場I如果由N匝圓線圈組成討論第28頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月右圖中，求O點的磁感應強度解I123RO例第29頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)定義：磁矩ISN匝線圈的磁矩第30頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月求繞軸旋轉的均勻帶電圓盤軸線上的磁場和圓盤的磁矩解xORqPr例dI為每秒從該橫斷面流過的電量第31頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月圓盤圓心處

方向沿

x軸正向xORqPr第32頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月上堂課講授的主要內(nèi)容安培力公式洛侖茲力公式畢－薩定律：

求磁感應強度的方法第33頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月載流直導線的磁場無限長直導線載流圓線圈的磁場載流圓線圈的圓心處

一段圓弧在圓心處產(chǎn)生的磁場第34頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月３載流螺線管軸線上的磁場已知螺線管半徑為R單位長度上有n匝dl上的電流dl在P點產(chǎn)生的磁場幾何關系RPldl第35頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)無限長載流螺線管討論(2)半無限長載流螺線管端口處

螺線管在P點產(chǎn)生的磁場PRl注意：數(shù)值的正確確定

第36頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月三.運動電荷的磁場

P+qS電流元內(nèi)總電荷數(shù)電荷個數(shù)密度一個電荷產(chǎn)生的磁場第37頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月Oab如圖的導線，已知電荷線密度為

，當繞O點以

轉動時解1234線段1：O點的磁感應強度例求

線段2：同理第38頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月線段3：線段4：同理Oab1234

r第39頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月§9.3磁場的高斯定理靜電場：磁場：靜電場是有源場一.磁力線1.規(guī)定(1)方向：磁力線切線方向為磁感應強度的單位面積上穿過的磁力線條數(shù)為磁感的方向(2)大?。捍怪睉獜姸鹊拇笮〉?0頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月2.磁力線的特征(1)無頭無尾的閉合曲線(2)與電流相互套連，服從右手螺旋定則(3)磁力線不相交磁力線磁力線電流線第41頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）定義：通過面元的磁力線條數(shù)——通過該面元的磁通量有限曲面上的磁通量磁力線穿入閉合曲面的規(guī)定磁力線穿出（2）磁通量的計算面元上的磁通量閉合曲面上的磁通量特例：均勻磁場中平面上的磁通量二.磁通量第42頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月三.磁場的高斯定理磁場線都是閉合曲線

(磁高斯定理)電流產(chǎn)生的磁感應線既沒有起始點，也沒有終止點，即磁場線既沒有源頭，也沒有尾閭——磁場是無源場（渦旋場）例

證明在磁力線為平行直線的空間中，同一根磁力線上各點的磁感應強度值相等。解第43頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月§9.4磁場的安培環(huán)路定理一.磁場的安培環(huán)路定理靜電場:靜電場是保守場磁場:1.磁感應強度環(huán)流在空間選定一個閉合曲線L，曲線上方向與L方向一致，把該點的對整個L積分稱為磁感應強度環(huán)流選定一個繞行方向。P點上選第44頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月2.無限長載流直導線磁感應強度的環(huán)流無限長載流直導線產(chǎn)生的磁場由幾何關系得第45頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月?若環(huán)路中不包圍電流的情況?若環(huán)路方向反向對一對線元來說環(huán)路不包圍電流，則磁場環(huán)流為零

第46頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月3.電流方向的規(guī)定

電流與繞行方向成右手定則時，I>0，否則I<04.多電流情況——在環(huán)路

L中

——在環(huán)路L外

環(huán)路上各點的磁場為所有電流的貢獻但外部電流對磁環(huán)流無貢獻磁場的環(huán)流與環(huán)路中所包圍的電流有關，與環(huán)路外的電流無關，與環(huán)路的形狀無關。上式具有普適性，對任何磁場都成立。第47頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月——安培環(huán)路定律恒定電流的磁場中，磁感應強度沿一閉合路徑L的線積分等于路徑L包圍的電流強度的代數(shù)和的倍則磁場環(huán)流為

包圍的電流第48頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)積分回路方向與電流方向呈右螺旋關系滿足右螺旋關系時

反之

(2)磁場是有旋場——電流是磁場渦旋的軸心

(3)安培環(huán)路定理只適用于閉合的載流導線，對于任意設想的一段載流導線不成立圖中載流直導線,設

例討論則L的環(huán)流為:第49頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月例求無限長圓柱面電流的磁場分布。

PL解

系統(tǒng)有軸對稱性，圓周上各點的

B相同時過圓柱面外P點做一圓周時在圓柱面內(nèi)做一圓周切線方向二.安培環(huán)路定理的應用

第50頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月無限長圓柱體載流直導線的磁場分布區(qū)域：區(qū)域：推廣第51頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月例將半徑為R的無限長導體薄壁管（厚度忽略）沿軸向割去一寬度為h（h<<R）的無限長狹縫后，再沿軸向均勻地流有電流，其面電流密度為i（如圖），求管軸線上磁感應強度的大小設狹縫中有相同電流密度、方向相反的一對電流I、-I原模型和I形成閉合無限長圓柱面產(chǎn)生-I產(chǎn)生I=ih第52頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月靜電場三作業(yè)中的問題第53頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月一.選擇題:總能量=內(nèi)區(qū)能量+外區(qū)能量

未連接前：有內(nèi)區(qū)能量和外區(qū)能量

1.一球形導體，帶電量q，置于一任意形狀的空腔導體中。當用導線將兩者連接后，則與未連接前相比，系統(tǒng)靜電場能將:q連接后：內(nèi)區(qū)能量為0，外區(qū)能量未變

連接后總能量減少第54頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月3.A、B為兩導體大平板，面積均為S，平行放置，如圖所示。A板帶電荷+Q1，B板帶電荷+Q2，如果使B板接地，則AB間電場強度E的大小為BA

2+Q1-2+Q2

1考察A板中的一點（電場強度向下為正）

設電荷分布如圖所示第55頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月插入后電壓不變2.將平行板電容器接在電源上，用相對介電常數(shù)為

r，厚度為板間距離一半的均勻介質插入，如圖。則極板上的電量為原來的______倍；電容為原來的______倍。未插入前的電容二、填空題：第56頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月3.一空氣平行板電容器，電容為C，兩極板間距離為d。充電后，兩極板間相互作用力為F，則兩極板間的電勢差______為，極板上的電荷量大小為______。第57頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月2.A、B、C是三塊平面金屬板，面積均為S。A、B相距為d，A、C相距d/2，B、C兩板都接地（如圖），A板帶正電荷Q，不計邊緣效應。（1）求B板和C板上的感應電荷QB、QC及A板的電勢UA；（2）若在A、B間充以相對介電常數(shù)為

r

的均勻電介質，再求B板和C板上的感應電荷Q′B、Q′

C

、及A板的電勢U′A。dd/2q1q2主要問題是感應電荷有負號！ACB三、計算題：第58頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月3.長為L的兩個同軸的圓柱面，半徑分別為阿a及b，且，L>>b，這兩個圓柱面帶有等值異號電荷Q，兩圓柱面間充滿介電常數(shù)為ε的電介質。求：⑴.在一個半徑為r(a<r<b)厚度dr為的圓柱殼中任一點的能量密度w是多少？⑵.這柱殼中的能量dW是多少？⑶.電介質中總能量W是多少？⑷.從電介質總能量求圓柱形電容器的電容C。

abrdrL主要問題介電常數(shù)！第59頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月上堂課講授的主要內(nèi)容N匝線圈的磁矩載流螺線管軸線上的磁場無限長載流螺線管運動電荷的磁場

第60頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月磁力線(1)方向(2)大小(3)無頭無尾的閉合曲線(4)與電流相互套連，服從右手螺旋定則(5)磁力線不相交磁通量磁場的高斯定理第61頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月安培環(huán)路定律第62頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月例求螺繞環(huán)電流的磁場分布及螺繞環(huán)內(nèi)的磁通量

解

在螺繞環(huán)內(nèi)部做一個環(huán)路，可得

若螺繞環(huán)的截面很小，若在外部再做一個環(huán)路，可得螺繞環(huán)內(nèi)的磁通量為第63頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月例

求無限大平面電流的磁場

解

面對稱推廣：有厚度的無限大平面電流?在外部?

在內(nèi)部

x第64頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月磁場一作業(yè)提示第65頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月一.選擇題:2如圖所示：邊長為a的正方形四個角上固定有四個電量均為q的點電荷。此正方形以角速度繞ac軸旋轉時，在中心O點產(chǎn)生的磁感應強度大小為B1；此正方形同樣以角速度繞過O點垂直于正方形平面的軸旋轉時，在中心O點產(chǎn)生的磁感應強度大小為B2，則B1與B2間的關系acaO由I1

B1（注意半徑的值）由I2

B2（注意半徑的值）第66頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月3有一無限長通電流的扁平銅片，寬度為a，厚度不計。電流I在銅片上均勻分布，在銅片外與銅片共面，離銅片右邊緣為b

處的p

點（如圖）的磁感應強度的大小為[]xbaxdxdx中電流

dx產(chǎn)生的dB=?無限長直電流第67頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月4.在半徑為R的長直金屬圓柱體內(nèi)部挖去一個半徑為r的長直圓柱體,兩圓柱體軸線平行，其間距為a,如圖.今在此導體上通以電流I，電流在截面上均勻分布，則空心部分軸線上o‘點的磁感應強度B的大小為IORaO′r設空圓柱體內(nèi)有相同電流密度、方向相反的一對電流I′、-I′原模型和I′形成閉合無限長圓柱體產(chǎn)生-I′產(chǎn)生注意：電流密度第68頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月三、計算題：1有一條載有電流I的導線彎成如圖示abcda形狀,其中ab、cd是直線段，其余為圓弧。兩段圓弧的長度和半徑分別為l1、R1和l2、R2,且兩段圓弧共心。求圓心O處的磁感應強度。l1產(chǎn)生的（圓?。ǚ较?？）l2類似（方向？）ab產(chǎn)生的（有限直線）（方向？）cd類似第69頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月2用兩根彼此平行的半無限長直導線L1、L2把半徑為R的均勻導體圓環(huán)聯(lián)到電源上，如圖所示。已知直導線上的電流為I。求圓環(huán)中心O點的磁感應強度

I1I2L1產(chǎn)生的（過圓心的直電流）L2產(chǎn)生的（直電流）I1、I2大小之比？弧長之比？方向如何？I1、I2產(chǎn)生的ROabIIL1L2第70頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月載流導體產(chǎn)生磁場磁場對電流有作用一.磁場對載流導線的作用大?。悍较颍河捎沂致菪▌t確定9.5磁場對電流的作用安培力1磁場對電流元的作用力2磁場對載流導線的作用力第71頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)安培定理是矢量表述式(2)若磁場為勻強場（3）在勻強磁場中的閉合電流受力載流直導線在勻強磁場中力的大小當載流直導線在勻強磁場中，且垂直磁場時討論第72頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月xyOAIL此段載流導線受的磁力。在電流上任取電流元例在均勻磁場中放置一任意形狀的導線，電流強度為I求解相當于載流直導線在勻強磁場中受的力，方向沿y向。z第73頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月例求兩平行無限長直導線之間的相互作用力解電流2處于電流1的磁場中同時，電流1處于電流2的磁場中，電流2中單位長度上受的安培力電流1中單位長度上受的安培力第74頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)定義:真空中通有同值電流的兩無限長平行直導線，若相距1米，單位長度受力(2)電流之間的磁力符合牛頓第三定律：則電流為1安培。(3)兩電流元之間的相互作用力，一般不遵守牛頓第三定律討論第75頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月例求一載流導線框在無限長直導線磁場中的受力和運動趨勢解1234方向向左方向向右

整個線圈所受的合力：

線圈向左做平動1324第76頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月二.磁場對平面載流線圈的作用（方向相反在同一直線上）（線圈無平動）（2）力矩分析1.在均勻磁場中的剛性矩形載流線圈

（方向相反不在一條直線上）+

A(B)D(C)（1）受力分析第77頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月令2.磁矩與I成右手定則對于N匝線圈3.力矩與磁矩的關系N匝線圈的力矩N匝線圈的力矩的矢量式力矩與磁矩的關系普適討論(1)(2)(3)穩(wěn)態(tài)亞穩(wěn)態(tài)第78頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月上堂課講授的主要內(nèi)容安培力磁場對載流導線的作用力力矩與磁矩的關系第79頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月三磁場力的功1安培力對運動載流導線的功Ildx力的大小dt時段內(nèi)力作的微功有限時段內(nèi)力作的功若電流不變由于磁場是非保守力場，磁力作功不等于磁場能量的減少量第80頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月2磁力矩對載流線圈的功負號表示力矩作正功時

減小非均勻磁場中的平面電流環(huán)線圈有平動和轉動+

A(B)D(C)若電流不變第81頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）對Y軸的力矩Y例求解有一半徑為R的半圓形閉合線圈，電流方向如圖所示，線圈處于均勻磁場中（2）在該力矩作用下，線圈轉過90所作的功XR（1）I磁矩方向為力矩的大小力矩的方向為Y方向（2）第82頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月一.洛倫茲力公式?

實驗結果?安培力與洛倫茲力的關系安培力是大量帶電粒子洛倫茲力的疊加§9.6帶電粒子在磁場中的運動第83頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)洛倫茲力始終與電荷運動方向垂直，故討論對電荷不作功(2)在一般情況下，空間中電場和磁場同時存在二.帶電粒子在均勻磁場中的運動??粒子回轉周期與頻率情況第84頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月?

一般情況帶電粒子作螺旋運動?

磁聚焦原理

粒子源A

很小時接收器A’發(fā)散角不太大的帶電粒子束，經(jīng)過一個周期后，重新會聚第85頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）電子將何方向偏轉？例求解（2）電子的加速度（1）由磁場方向如圖所示，B=5.510-5T，電子以Y方向入射，其動能為EK=1.2104eV（3）電子向Y方向運動20cm處，向X方向轉移多少？YZXROxy入射時向X方向偏轉（2）（3）由第86頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月霍爾效應1879年霍爾發(fā)現(xiàn)在一個通有電流的導體板上，若垂直于板面施加一磁場，則板面兩側會出現(xiàn)微弱電勢差(霍爾效應)電場力:洛倫茲力:實驗結果受力分析ldIab(方向向下)(方向向上)++++––––第87頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月當達到動態(tài)平衡時：(霍耳系數(shù))它是研究半導體材料性質的有效方法（濃度隨雜質、溫度等變化）討論(1)通過測量霍爾系數(shù)可以確定導電體中載流子濃度第88頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)區(qū)分半導體材料類型——霍爾系數(shù)的正負與載流子電荷性質有關++++––––++++––––N

型半導體P

型半導體高溫導電氣體沒有機械轉動部分造成的能量損耗——可提高效率特點：(3)磁流體發(fā)電第89頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月一.磁介質及其分類1.

磁介質——任何實物都是磁介質磁介質放入外場——相對磁導率

反映磁介質對原場的影響程度

磁介質產(chǎn)生“磁化場”可同向，可反向磁介質中的磁場（各向同性介質）§9.7物質的磁性第90頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月2.

磁介質的分類順磁質抗磁質減弱原場增強原場如鋅、銅、水銀、鉛等如錳、鉻、鉑、氧等弱磁性物質順磁質和抗磁質的相對磁導率都非常接近于1鐵磁質通常不是常數(shù)具有顯著的增強原磁場的性質——強磁性物質第91頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月二.磁化機理原子中電子的軌道磁矩1.

安培分子環(huán)流的概念和方法電子的自旋磁矩分子磁矩所有電子磁矩的總和抗磁質無外場作用時，對外不顯磁性順磁質無外場作用時，由于熱運動，對外也不顯磁性第92頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月2.

磁介質的磁化

抗磁質磁化在外場作用下，每個分子中的所有電子都產(chǎn)生感應磁矩磁介質產(chǎn)生附加磁場與外場方向相反分子環(huán)流在外場作用下，產(chǎn)生取向轉動，磁矩將轉向外場方向——宏觀上產(chǎn)生附加磁場與外場方向相同順磁質磁化第93頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月三.有磁介質的磁高斯定理磁介質存在時，磁感應線仍是一系列無頭無尾的閉合曲線(含磁介質的磁高斯定理)對于任意閉合曲面S第94頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月四.有磁介質時的安培環(huán)路定理1.束縛電流以無限長螺線管為例順磁質在磁介質內(nèi)部的任一小區(qū)域：相鄰的分子環(huán)流的方向相反在磁介質表面處各點：分子環(huán)流未被抵消形成沿表面流動的面電流——束縛電流結論：介質中磁場由傳導和束縛電流共同產(chǎn)生第95頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月2.磁介質中的安培環(huán)路定理（各向同性介質）

無磁介質時

加入磁介質時定義磁場強度(磁介質的安培環(huán)路定理)（各向同性介質）第96頁，課件共106頁，創(chuàng)作于2023年2月磁介質內(nèi)磁場強度沿所選閉合路徑的環(huán)流等于閉合積分路徑所包圍的所有傳導電流的代數(shù)和。對于各向同性介質，在外磁場不太強的