西南交通大学大学物理CH10-5.ppt

* —相对磁导率 顺磁质 抗磁质 铁磁质 §10.5 磁介质 抗磁质（例如铜） 顺磁质（例如铝） 铁磁质（铁、钴、镍及其合金，铁氧体） 且与B0有关 坡莫合金 纯铁 硅钢 工程上取 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 顺磁质 无外磁场： 顺磁质 抗磁质 抗磁质 以顺磁质为例 （1）转向 （2）产生与 反向的附加磁矩 抗磁质： 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 宏观效果 1. 介质中总磁矩不为零 顺磁质 与 同向 抗磁质 与 反向 2. 介质表面出现磁化电流 顺磁质 抗磁质 描述方法 与磁化电流的关系： 定义磁化强度： 以抗磁质为例 均产生与 反向的附加磁矩 抗磁质：只有 顺磁质：转向 + 附加磁矩 转向极化 位移极化 极化强度： 极化电荷： 磁化强度： 抗： 与 反向 顺： 与 同向 电介质 磁介质 与场相互 作用机制 描 述 磁化电流： 电介质 磁介质 介质中 的 场 基本规律 电位移矢量： 介质中的高斯定理： 磁场强度: 介质中的安培环路定理: 磁场强度 的引入 安培环路定理： 令 磁场强度 与空间 均有关。 介质中的安培环路定理 传导电流 磁化电流 对各向同性磁介质： 磁化率 只与穿过 的传导电流代数和有关 . 介质中的安培环路定理 由 介质相对磁导率 介质磁导率 电介质 磁介质 其它对应 关 系 求解思路 （1）对称性分析， 选高斯面 （2）由 求 （3）由 求 （1）对称性分析，选安培环路 （2）由 求 （3）由 求 例： 解： 对称性分析 选如图同心圆环为安培环路 已知：正方形截面螺绕环 求： 代入数据： 得： 很大且与 有关，非常数，说明该磁介质非顺磁质，也非抗磁质，而是铁磁质。 电磁学讨论课 论三算四 三性质 四计算 场 场量 力 导体 电容 介质 电感 基本要求 如图所示在真空中有两块相距为 d，面积均为 S，带电量 分别为 +q 和 -q 的 平行板两板的线度远大于 d，因此可忽略边缘效应。 S d +q -q 求： 两板间的作用力 (A) (B) (C) 你选择下列哪个答案？ √ 怎么能将平板看作是点电荷呢? 参考解答： 正板(或说负板)处在负板(或说正板)的场中 因为各电荷元受力方向相同，所以 B错在哪？ 自己的场怎么会对自己作用呢? 2. 电势零点 无限大均匀带电板 有人由电势叠加原理求得P点电势为： 对否？理由如何？ 答： ? ? a ? P a /2 q × 理由如何？ 错在两个相叠加的电势的零点不一致 ? q ? P a /2 0 a x 如可选大平板处（x=a）电势为零 3. 力线性质 导体等势 哪个结果对？理由？ 从 线可看出 + + + + + + + - - + + A B 大导体球B q 0 RB ?B 移近 小导体球A (不带电) 答： √ + + + + + + + - - + + B A ? 从 线可看出 UA 0 答： × （3）r RB 时， 因为此时A、B的大小都可忽略 ? P r + + + + + + + - - + + B A RB q EP 思考： 再精确一些应如何？ + + + + + + + - - + + B A Ep可视为点电荷与偶极子 的电场的叠加 答： √ （4） 因为B表面电荷分布 不均匀 大导体球B q 0 RB ?B E1 移近 小导体球A (不带电) 答： √ × 答： 点电荷+Q放在接地空腔导体球B外A点，试定性 求以下三种情况中B球的感应电荷 及球外场强 (a)B内无电荷；(b)点电荷+q在球心处； (c)点电荷-q偏离球心o ( ) ( ) ( ) 4. 唯一性定理 ( ) ( ) ( ) 分析： 三种情况: 导体空腔B外部空间 场必然相同 故(b)(c)两种情况电量的分布 必然与(a)情况相同 欲求导体壳B外表面感应电荷电量