真空中的稳恒磁场

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1、7真空中的稳恒磁场一、基本概念及规律1、磁感应强度是描述磁场性质的物理量。它可由运动电荷在磁场中某点所受到的磁力来定义，的大小定义为式中，q为正电荷的电量，v为正电荷的运动速度，为该电荷在该点所受到的最大磁力。的方向为的方向。在国际单位制中，的单位为特斯拉，简称为特。2、毕奥-萨伐尔-拉普拉斯定律电流元在空间某点激发的磁感应强度（为真空磁导率）表示从电流元到该点的距离，表示从电流元到该点的单位矢量。3、安培环路定律在真空中的磁场中，沿任何闭合曲线的磁感应强度的环流，等于这闭合曲线所围绕的电流代数和的倍。即4、磁力线、磁通量、磁场中的高斯定律为形

2、象描绘磁场，在磁场中画一些曲线，使曲线上任意一点的切线方向和该点的磁感应强度的方向一致，这些曲线就叫磁力线或线，而通过一给定曲面的总磁力线数，称为通过该曲面的磁通量，用表示，则由于磁力线都是闭合曲线，通过一个闭合曲面的磁通量必为零，数学表达式为这就是磁场的高斯定律，它反映了磁场是无源场、涡旋场。5、运动电荷的磁场由毕-萨-拉定律可导出运动电荷所产生的磁感应强度为的方向由的方向与的正负决定。磁铁与电流的周围存在磁场，但从本质上看，也都是由于运动的电荷所产生，所以可以说一切磁现象起源于电荷运动。6、典型载流导线所产生的磁感应强度无限长载流直导线圆开

3、电流轴线上一点圆心处（上式）载流长直螺线管载流细螺绕环7、安培定律电流元在外磁场中受安培力为8、载流线圈在磁场中受力矩为式中，为线圈磁矩，其数值为，为线圈所围面积，如线圈为匝时，。磁矩的方向为线圈平面的正法线方向，即四指指电流，大姆指表示磁矩方向的右手螺旋法则所确定的方向。9、洛伦兹力运动电荷在外磁场中所受洛伦兹力洛伦兹力的方向由的方向和的正负决定，当为正时，洛伦兹力的方向与的方向相同；当为负时，洛伦兹力的方向与的方向相反。10、霍耳效应载流导体在外磁场中产生的横向电势差式中，为单位体积中载流子数，为电子电量，为导体板厚度，叫霍耳系数。稳恒磁场

4、中的介质1、磁介质能影响磁场的物质叫做磁介质。从广义的角度来说，一切物质都可称为磁介质。按照磁介质在磁场中产生的效果不同，可将磁介质分为顺磁质、抗磁质和铁磁质三大类。在顺磁质中，介质磁化后产生的附加磁场与原磁场方向相同，合磁场大于；抗磁质中，介质磁化产生的附加磁场与方向相反，合磁场小于；而铁磁质能在外磁场中产生很强的并与同方向的附加磁场，故。2、磁化强度磁化强度是描述介质磁化程度的物理量。定义为介质中某点处单位体积内分子磁矩的矢量和。单位为。在顺磁质中与外磁场同向；在抗磁质中与反向。如果磁介质中各点的磁化强度为一恒矢量，称介质被均匀磁化。在真空

5、中。3、磁化强度与磁化电流的关系以长直载流螺线管为例，其内部充满均匀磁介质，磁介质在均匀磁场中被均匀磁化，仅在介质表面出现磁化电流（称安培表面电流或分子面电流），设为圆柱形磁介质表面上每单位长度的分子面电流。4、磁感应强度为描述磁场强弱的物理量。在介质中，它是由传导电流产生的磁场与介质磁化产生的附加磁场迭加而成，即。它所遵守的规律——高斯定律仍为安培环路定律中的电流为传导电流（自由电流）与磁化电流的代数和。即5、磁场强度为简化公式，使安培环路定律只跟传导电流有关，在磁场中引入辅助量——磁场强度，其定义为国际单位制中单位为，在各向同性的非铁磁质中

6、称磁化率。6、磁介质中的安培环路定律