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電磁介質（二）無極分子有極分子電介質磁介質實驗:將電介質放入一電場中實驗:將磁介質放入一磁場中總電場強度發生了變化總磁感應強度是否變化?如何變化電介質被極化磁介質被磁化極化微觀機制磁化微觀機制描繪極化:,q’,極化規律描繪磁化:???磁化規律有電介質存在的高斯定理有磁介質存在的??定理若線上圈中插入鐵芯,接通或斷開電鍵時,在次級線圈中產生的感應電流大大地增大.實驗:磁介質、磁化磁介質（magneticmedium）：對磁場有一定回應,並能反過來影響磁場的物質一般物質在較強磁場的作用下都顯示出一定程度的磁性，即都能對磁場的作用有所回應，所以都是磁介質磁化（magnetization）在外磁場的作用下，原來沒有磁性的物質，變得具有磁性，簡稱磁化。磁介質被磁化後，會產生附加磁場，從而改變原來空間磁場的分佈“分子電流”模型問題的提出為什麼物質對磁場有回應?為什麼不同類型的物質對磁場有不同的回應,即具有不同的磁性？與物質內部的電磁結構有著密切的聯繫“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但沒有單獨的磁極存在——？現代的觀點分子磁矩m分子=ml+ms（向量和）軌道磁矩ml：由原子內各電子繞原子核的軌道運動決定自旋磁矩ms：由核外各電子的自旋的運動決定所謂磁化：就是在外磁場作用下大量分子電流混亂分佈（無序）——整齊排列（有序）每一個分子電流提供一個分子磁矩m分子磁化了的介質內分子磁矩向量和?m分子?0分子磁矩的整齊排列貢獻宏觀上的磁化電流I’（雖然不同的磁介質的磁化機制不同）磁化的描繪磁化強度向量M為了描述磁介質的磁化狀態（磁化方向和強度），引入磁化強度向量M的概念磁化後在介質內部任取一宏觀體元，體元內的分子磁矩的向量和?m分子?0磁化程度越高，向量和的值也越大M:單位體積內分子磁矩的向量和磁化電流介質對磁場作用的回應——產生磁化電流磁化電流不能傳導，束縛在介質內部，也叫束縛電流。它也能產生磁場，滿足畢奧-薩伐爾定律，可以產生附加場B’附加場反過來要影響原來空間的磁場分佈。各向同性的磁介質只有介質表面處，分子電流未被抵銷，形成磁化電流磁化電流與傳導電流傳導電流載流子的定向流動，是電荷遷移的結果，產生焦耳熱，產生磁場，遵從電流產生磁場規律磁化電流磁介質受到磁場作用後被磁化的後果，是大量分子電流疊加形成的在宏觀範圍內流動的電流，是大量分子電流統計平均的宏觀效果相同之處：同樣可以產生磁場，遵從電流產生磁場規律不同之處：電子都被限制在分子範圍內運動，與因電荷的宏觀遷移引起的傳導電流不同；分子電流運行無阻力，即無熱效應磁化的後果三者從不同角度定量地描繪同一物理現象——磁化，之間必有聯繫，這些關係——磁介質磁化遵循的規律磁化強度向量M與磁化電流I’關係磁化強度向量M沿任意閉合回路L的積分等於通過以L為周界的曲面S的磁化電流的代數和，即通過以L為界S面內全部分子電流的代數和證明把每一個宏觀體積內的分子看成是完全一樣的電流環即用平均分子磁矩代替每一個分子的真實磁矩設單位體積內的分子環流數為n，則單位體積內分子磁矩總和為設想在磁介質中劃出任意宏觀面S來考察：令其周界線為L，則介質中的分子環流分為三類不與S相交——A整個為S所切割，即分子電流與S相交兩次——B被L穿過的分子電流，即與S相交一次——CA與B對S面總電流無貢獻，只有C有貢獻在L上取一線元,以dl為軸線，a為底，作一圓柱體體積為?V=adlcos?，凡是中心處在?V內的分子環流都為dl所穿過，?V內共有分子數N個分子總貢獻M與介質表面磁化電流的關係證明在介質表面取閉合回路穿過回路的磁化電流面磁化電流密度bc、dadlM=0得證實驗證明:在一般的實驗條件下,各向同性的磁介質(以及鐵磁質在磁場較弱時)的磁化強度都和外磁場B成正比,其關係可表示為:例題長為L，直徑為d的均勻磁介質圓柱體在外磁場中被均勻磁化，磁化強度向量為M，M的方向與圓柱軸線平行求圓柱表面的磁化電流柱軸線上中點處的附加磁感應強度向量B’先求出磁化電流與有限長密繞螺線管類比可以用計算載流螺線管內磁場的公式計算所以軸線中點附加場同方向討論無限長磁介質圓