《大学物理教程》课程教学资源（PPT课件讲稿，上册）第十章 磁场 §10.5 顺磁质和抗磁质

上讲:运动电荷和电流所受的磁力 本讲:磁介质 物质一原子,分子中均存在运动电荷 相互作用 磁场 顺磁质 物质一磁介质{抗磁质与电介质类比 铁磁质(录象)

上讲：运动电荷和电流所受的磁力 本讲：磁介质 物质 — 原子，分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 （录象） 与电介质类比

§105顺磁质和抗磁质 电介质 磁介质 分子 模型电偶极子 分子∫分子中所有电子,原子核 电流1固有磁矩的等效电流 分类电介质≠0∑=0顺磁质≠0∑园n=0 有极分子 电介质=0∑2=0抗磁质历m=0,∑万n=0 无极分子 无外磁场: 顺 以抗 磁磁 质4况质

§10.5 顺磁质和抗磁质 电介质 磁介质 分子 模型 分类 电偶极子 分子 电流 分子中所有电子，原子核 固 有 磁 矩 的 等 效 电 流 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  顺磁质  0 mp  , pm = 0  无外磁场： 顺 磁 质 抗磁质 pm = 0  , pm = 0  抗 磁 质

外场中:磁化 以顺磁质为例M=pn×B (1)转向(2)产生与B0反向的附加磁矩4m 抗磁质: 相当于上图中两种 情况叠加,仍产生与 B反向的附加磁矩 Fm\pm

B0  m p  pm   ' L  Fm  L  以顺磁质为例 M pm B    =  （1）转向 （2）产生与 反向的附加磁矩 pm   B0  抗磁质： B0  相当于上图中两种 情况叠加，仍产生与 反向的附加磁矩 外场中：磁化 L  pm   ' L  m p Fm   B0 

宏观效果 1.介质中总磁矩不为零 B 0-2-(+-2顺磁质 ∑而n+∑4n∑园n≠0 与B。同向 -0△-0 抗磁质 0- ∑饭n≠0与B反向

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

2.介质表面出现磁化电流 顺磁质 抗磁质 L YYYYYYYYYYYYYYY 入 AAAAAA尽点入点点AA B B 0 S B Bn 0

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

描述方法 以抗磁质为例 定义磁化强度: ∑n+∑ △ SF 与磁化电流的关系: fd=∑ (L内)

描述方法   =  （L内） s L M l I   d 与磁化电流的关系： j n LS I Sn V p p M s s m m      =  =  +  =   定义磁化强度： B0  s I L S • B0  s I 以抗磁质为例 n 

电介质 磁介质 与场相互转向极化 均产生与区反向的附加磁矩m 作用机制位移极化 抗磁质:只有∑1 顸磁质:转向+附加磁矩 ≠0 ∑n+∑國n∑p 极化强度: 磁化M ∑pn+∑ 描述 P= ∑p.强度 抗:M ∑4m 与B反向 极化电荷: o=P 顺:≈∑ "与B同向 △p 磁化电流 P·dS ∑ M Mdz ∑ (S内) (穿过L)

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  转向极化 位移极化   0 e p  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： 与 B0 反向  V p M m      顺： 与 B0 同向  电介质 磁介质 与场相互 作用机制 描 述 磁化电流：   =  （穿过L） s L M l I   M d j s =

电介质 磁介质 介质中5→q(P)B→M→1() 的场 e<e+E B<B +B 0 电位移矢量: 磁场强度:=B M 基本规律 D=ae+p 介质中的高斯定理 介质中的安培环路定理 fDs=∑9 f=∑ (穿过L) (S内)

0 0 ( ) B B B B M I j ' s s       +   → → 电介质 磁介质 介质中 的 场 基本规律 0 ' 0 ( . ) E E E E P q ' ' '       +   → →   电位移矢量： D E P    =  0 +   =  （S内） s D dS q0   介质中的高斯定理： 磁场强度: M B H    = − 0   =  （穿过L） L H l I d 0   介质中的安培环路定理:

磁场强度H的引入 安培环路定理: 传导电流磁化电流 d=∑=A6∑(0+1,)=∑1+5Md (L内) (L内) B f(0-M)d=2 (L内) 令 B 磁场强度 H 与空间10.。均有关。 H·dl= 0介质中的安培环路定理 (L内)

磁场强度 H 的引入  安培环路定理：   =  （L内） L B l I d 0    −  =  （L内） L M l I B 0 0 ( ) d     令 M B H    = − 0 磁场强度 s I . I 与空间 0 均有关。   =  （L内） L H l I 0 d   介质中的安培环路定理 =  + （L内） s (I I ) 0 0 ( d ) 0  0  = +  L I M l    传导电流 磁化电流

月d=∑b介质中的安培环路定理 (L内) 只与穿过L的传导电流代数和有关 对各向同性磁介质:M=x 磁化率 由H B B=10(H+M) u =I+X =0(1+xn)H 介质相对磁导率 H 1=101r 0 介质磁导率

对各向同性磁介质： M mH   =  磁化率 只与穿过 L 的传导电流代数和有关 .   =  （L内） L H l I 0 d   介质中的安培环路定理 H H H B H M r m             = = = + = + (1 ) ( ) 0 0 0 由 M B H    = − 0 r =1+  m 介质相对磁导率  = 0 r 介质磁导率