《大学物理》课程PPT教学课件：第三篇 相互作用和场 第十章 运动电荷间的相互作用和稳恒磁场（10.5）磁场对运动电荷及电流的作用（续）

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§10.4磁场对运动电荷及电流的作用(续) 运动电荷所受磁场力 载流导线所受磁场力 三.载流线圈所受磁力矩 四.磁力的功 B×a×d'x A= Faa blac 上×I BIS=I△yn △S

二 . 载流导线所受磁场力 一 . 运动电荷所受磁场力 三 . 载流线圈所受磁力矩 § 10.4 磁场对运动电荷及电流的作用(续) 四 . 磁力的功 m ' ' BI S I A Faa BIlaa =  =  = = I S F  B  l  a a           

M= P Sine=BSin使6小 B da=-Mde BASin ede =ld( SCos6)=ld中m 6 A=jd4=1△伪恒量) 推广:磁力的功=电流强度煷过回路磁通量增量 电流强度载流导线切割磁力线条数 练习:p31210.23 )A=0 B 2 45 2)A=IBScos 135 Ba

I BS I m A M BIS      d( cos ) d d d sin d = = = − = −  = =  m A dA I  （ I 为恒量） B  I    Fm  Fm  Pm  M = Pm Bsin = BISsin 使   磁力的功 =电流强度 穿过回路磁通量增量 =电流强度 载流导线切割磁力线条数  推广：  练习： p 312 10.23 B  A I C a D  45 1 ) A = 0 2 4 2 2) A = IBScos135 = − IBa 

§10.5顺磁质和抗磁质 物质一分子,原子中均存在运动电荷 相互作用 磁场 顶磁质 与电介质类比 物质一磁介质抗磁质 铁磁质 比较(电介质与磁介质) 电介质 磁介质 分子电偶极子 分子电流 模型 分子中所有原子(电子,原子核) 固有磁短的等效电流

物质 —分子，原子中均存在运动电荷 磁场 相互作用 物质 — 磁介质 顺磁质 抗磁质 铁磁质 与电介质类比 § 10.5 顺磁质和抗磁质 电介质 磁介质 分子 模型 电偶极子 分子电流： 分子中所有原子（电子，原子核） 固 有 磁 矩 的 等 效 电 流 比较（电介质与磁介质）

比较 电介质 磁介质 无外场电介≠0,∑=0顺磁质0 有极分子 ∑ 无极分子=0∑=0抗磁质p=0·2n=0 电介质 K s K ④由④区 有极分子无极分子 顺磁质 抗磁质 外场中 极化 磁化

顺磁质 顺磁质  0 m p  , pm = 0  抗磁质 pm = 0  , pm = 0  抗磁质 极化 磁化 有极分子 电 介 质 无极分子 电 介 质  0 e p   = 0 e , p  = 0 e p   = 0 e , p           有极分子 无极分子 电介质 磁介质 外场中 无外场 比较

外场砷:磁介质的磁化 以顺磁质为例:在M=p下 (1)p转向向 (2)产生与B向的附加磁矩A 旋进 F气 抗磁质: 相当于图中两 种情况叠加 仍产生与成反 Pm旋进4n 向的附加磁矩

抗磁质： 相当于图中两 种情况叠加， 仍产生与 反 向的附加磁矩 B0  外场 B 中：磁介质的磁化 0  以顺磁质为例：在 作用下 B0 M pm    =  （2）产生与 反向的附加磁矩 pm   B0  （1） p m 转向 方向  B0  L  m p   ' L  m p  Fm  B0  旋进 B0  m p  pm   ' L  Fm  L  旋进

宏观效果 1介质中总磁矩不为零 顶磁质 B △P20△P ∑pn+∑ △20n△P:0 ≈∑Dm≠0 与硐向 B 抗磁质 0△F-0 ∑ 4pm≠0 与B向

宏观效果 1 .介质中总磁矩不为零 与 反向 抗磁质 pm  0  B0  B0  Pm   与 同向 顺磁质  pm +  pm    0 m p  B0  B0  Pm   Pm   Pm  Pm  Pm   Pm   Pm  Pm 

2.介质表面出现磁化电流 wviv MAAAMAAAAAAAA B B B Bo 顺磁质 抗磁质

2 .介质表面出现磁化电流 抗磁质 B0  s I L S • B0  s I 顺磁质 B0  L S • B0  s I s I

比较 电介质 磁介质 与场相互位移极化 均产生与B反向的附加磁矩Am 作用机制转向极化 抗磁质:只有∑An 顺磁质:转向+附加磁矩 ∑ ,P≠0 ∑ln+∑4n∑p 极化强度:磁化强度:=EDn+2An △V ∑p 描述 △ 抗磁质:=2Am L"与B反向 极化电荷: ∑p 顺磁质:M=〃与B同向 磁化电流: P. ds ∑ (S内) M ∑ (穿过)

电介质 磁介质 与场相互 作用机制 描 述 比较 转向极化 位移极化   0 e p  均产生与 B0 反向的附加磁矩  pm   抗磁质：只有 pm  顺磁质：转向 + 附加磁矩  pm +  pm   pm  极化强度： 极化电荷： V p P e  =    n '  = P   = −  （S内） ' s P S q   d 磁化强度： V p p M m m  +  =      V p M m   =    抗磁质： 与 B0 反向  V p M m     顺磁质：  与 B0 同向  磁化电流：   =  （穿过L） s L M l I   j M d s =

磁化强度与磁化电流的关系: 白磁化强度定义: M ∑pn+∑4 n △ M△△AA n I.·Sn Js LS 磁化电流 的线密度 Bo M·d=M=jl (穿过L 以抗磁质为例

磁化强度与磁化电流的关系： j n LS I Sn V p p M s s m m      =  =  +  =   由磁化强度定义： 磁化电流 的线密度 以抗磁质为例 B0  s I L S • B0  s I n      =  = = （穿过L ） s s L I M l Ml j l   d L l 