环保专业知识辅导之恒定磁场相关知识(1)

　　电流或运动电荷在空间产生磁场。不随时间变化的磁场称恒定磁场。它是恒定电流周围空间中存在的一种特殊形态的物质。磁场的基本特征是对置于其中的电流有力的作用。永久磁铁的磁场也是恒定磁场。

　　1、磁通密度与毕奥-萨伐尔定律

　　磁通密度是表示磁场的基本物理量之一，又称磁感应强度，符号为 。

　　电流元受到的安培力 毕奥――萨伐尔定律 对于粗导线，可将导线划分为许多体积元dV。 2、磁通连续性定理

　　磁场可以用磁力线描述。若认为磁场是由电流产生的，按照毕奥-萨伐尔定律，磁力线都是闭合曲线。

　　磁场中的高斯定理 式中，S为任一闭合面，即穿出任一闭合面的磁通代数和为零。应用高斯散度定理

　　由于V是任意的，故 式中 为散度算符。这是磁场的基本性质之一，称为无散性。磁场是无源场。

　　3、磁场中的媒质

　　磁场对其中的磁媒质产生磁化作用，即在磁场的作用下磁媒质中出现分子电流。总的磁场由自由电流与分子电流共同产生。永磁铁本身有自发的磁化，因而不需要外界自由电流也能产生磁场。磁媒质的磁化程度用磁化强度 来表征，它是单位体积内的磁偶极矩。

　　磁偶极矩：环形电流所围面积与该电流的乘机为磁偶极矩，其方向与电流环绕方向符合右螺旋关系。 磁场强度 或 本构方程 由 可得 ，该式称为磁媒质的成分方程或本构方程。

　　磁媒质的分类： ，顺磁质 ，抗磁质 ，铁磁质 。

　　4、安培环路定律

　　磁场强度 沿闭合回路的积分，等于穿过该回路所限定的面上的自由电流。回路的方向与电流的正向按右螺旋规则选定。

　　由斯托克斯定理

　　又 安培环路定律的微分形式 此式表明，磁场属于有旋场。

　　应用安培环路定理可以计算某些载流导体周围的磁场，如载流直线、螺线管等。

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