《电动力学课件-磁标势【精品】》课件.pptVIP

第三章第二节 西华师范大学重点建设课程 磁 标 势 §2. 磁标势 原因：静电力作功与路径无关， 引入的电势是单值的；而静磁场 一般不为零，即静磁场作功与路径有关，即使在能引入的区域标势一般也不是单值的。 一．引入磁标势的两个困难 2．在电流为零区域引入磁标势可能非单值。 机动 目录 上页 下页 返回 结束 1．磁场为有旋场，不能在全空间引入标势。 二．引入磁标势的条件 语言表述：引入区域为无自由电流分布的单 连通域。 机动 目录 上页 下页 返回 结束 讨论： 1）在有电流的区域必须根据情况挖去一部分区域； 2）若空间仅有永久磁铁，则可在全空间引入。 用公式表示 显然只能在 区域引入，且在引入区域中任何回路都不能与电流相链环。 三．磁标势满足的方程 1．引入磁标势区域磁场满足的场方程 机动 目录 上页 下页 返回 结束 不仅可用于均匀各向同性非铁磁介质，而且也可讨论铁磁介质或非线性介质。 2．引入磁标势 机动 目录 上页 下页 返回 结束 3． 满足的泊松方程 4．边值关系 机动 目录 上页 下页 返回 结束 四．静电场与静磁场方程的比较 静磁场 静电场 静电势与磁标势的差别： 因为到目前为止实验上还未真正发现以磁单极形式存在的自由磁荷。对静磁场人们认为分子电流具有磁偶极矩，它们由磁荷构成，不能分开。? 机动 目录 上页 下页 返回 结束 静电场可在全空间引入，无限制条件；静磁场要 求在无自由电流分布的单连通域中才能引入。 ② 静电场中存在自由电荷，而静磁场无自由磁荷。 注意：在处理同一问题时，磁荷观点与分子 电流观点不能同时使用。 ③?虽然磁场强度与电场强度表面上相对应，但从物 理本质上看只有磁感应强度才与电场强度地位相 当。描述宏观磁场，磁场强度仅是个辅助量。 例题： 设x0半空间充满磁导率为 的均匀介质，x0的半空间为真空。有线电流I沿z轴流动。求磁感应强度和磁化电流分布。 x y z 设x0, ；x0， 。它们均满足拉普拉斯方程。 在柱坐标中： 机动 目录 上页 下页 返回 结束 解：将线电流表面及x=0,y0的界面挖去 磁化电流Im在z轴,介质面上无磁化电流。空间磁场由I、Im共同决定。磁场应正比于1/r，与z、 无关。 因H正比于1/r 常数 选 设 机动 目录 上页 下页 返回 结束 确定常数： 由安培环路定理： 代入即可得到解。然后利用 得磁化电流 书中例题自学， 作业： 9、10、11*、13*、14* 谢谢！