物理 磁场中的磁介质.ppt

理论上可以证明：B与 ?成任意角度时，附加磁矩总与磁场方向相反。 在抗磁性物质中，每个分子在整体上无固有磁矩，这是因为其中各个电子原有的磁矩方向不同，相互抵消了。在加了外磁场后，每个电子的感生磁矩却都与外磁场方向相反，从而整个分子内将产生与外磁场方向相反的的感生磁矩。这便是抗磁效应的来源。 磁化电流 介质对磁场作用的响应——产生磁化电流 磁化电流不能传导，束缚在介质内部，也叫束缚电流。 它也能产生磁场，满足毕奥-萨伐尔定律，可以产生附加场B’ 附加场反过来要影响原来空间的磁场分布。 各向同性的磁介质只有介质表面处，分子电流未被抵销，形成磁化电流 磁化电流与传导电流比较 传导电流--载流子的定向流动，是电荷迁移的结果，产生焦耳热， 磁化电流--磁介质受到磁场作用后被磁化的后果，是大量分子电流叠加形成的在宏观范围内流动的电流，是大量分子电流统计平均的宏观效果 相同之处：同样可以产生磁场，遵从电流产生磁场规律 不同之处：电子都被限制在分子范围内运动，与因电荷的宏观迁移引起的传导电流不同；分子电流运行无阻力，即无热效应 磁化的后果 三者从不同角度定量地描绘同一物理现象 ——磁化，之间必有联系，这些关系——磁介质磁化遵循的规律 一、计算磁感应强度B 1 毕奥-萨伐尔定理(和磁场叠加原理) （1）内容：数学表达式，物理量含义，主要结论 （2）步骤： 选取 微元 ,写出dB，标方向 建坐标，投影积分， 求出大小和方向。 注意分析对称性 （3）基本题型： 线电流元叠加 （4）主要结论： 一段载流直导线的磁场 特例：无限长 半无限长 2、安培环路定理 （1）内容，表达式，各物理量含义，理解 （2）解题步骤： 对称性分析(分析B的大小、方向特点) 选取合适的环路 用环路定理计算磁场 例1 均匀带电刚性细杆AB，线电荷密度为?，绕垂直于直线的轴O以? 角速度匀速转动(O点在细杆AB延长线上)．求： (1) O点的磁感强度； (2) 系统的磁矩； (3) 若a b，求B0及pm 特点： 电流元在其直线延长线方向不产生磁场  在以电流元为轴线的圆上，磁感应强度大小处处相等，方向沿着圆的切向方向，与电流元方向成右手关系 圆形载流导线轴线上 圆弧形载流导线圆心处 b P I 圆电流元的叠加 圆盘 无限长载流导线的叠加 圆电流中心 N---分数和整数 原因：各电流元在中心产生的磁场方向相同 载流圆线圈轴线上的磁场 在真空的恒定磁场中，磁感强度 沿任一闭合路径的积分的值，等于 乘以该闭合路径包围各电流的代数和. 电流 正负的规定： 与 成右螺旋时， 为正；反之为负. （3）基本题型及结论： 无限长载流长圆柱 无限大均匀载流平面 密绕螺绕环或螺线管 （1）载流导线在非均匀磁场中受力 二、磁场力1、载流导线的安培力 方向： （2）在均匀磁场中受力 ? I （3）任意平面线圈在均匀场中磁力矩 线圈的运动只有转动而无平动。 r e r I S 解：(1) 对r～r+dr段，电荷 dq = l dr，旋转形成圆电流．则 它在O点的磁感强度 方向垂直纸面向内． (2) (3) 若a b，则 过渡到点电荷的情况．　　　　　　　　　　　　　　　　　 垂直纸面向内 2、如图所示，一内外半径分别为 、 ， 电荷面密度为 ? 的均匀带电薄圆板（?0），在铅直平面内绕过中心O点的水平轴以匀角速度? 旋转，求： （1）O点处的磁感应强度； （2）圆板产生的磁矩； （3）如在水平方向加均匀 外磁场B（与圆板共面）， 计算圆板所受磁力矩。 解（1）在离轴O为r处取宽为dr的带电环， 旋转时产生的电流 此电流在O点产生的磁场为 方向垂直出纸面。 （2）带电环产生的磁矩值 圆板产生的磁矩值 方向垂直出纸面。 （3）圆板在外磁场中所受磁力矩 磁力矩值 方向沿纸面向上。 19 磁场中的介质 物理学 第五版 物理学 第五版 磁场复习 一 磁介质 磁化强度 1 磁介质对磁场的影响 介质磁化后的 附加磁感强度 介质中总磁感强度 真空中的磁感强度 真空中的磁感强度 铁磁质：在外磁场中能产生很强的与外场同方向的附加磁场。 顺磁质：附加磁场与外磁场同向 抗磁质：附加磁场与外磁场反