更新时间:2022-08-26 10:26
当产生磁场的电流恒定时,它所产生的磁场也不随时间变化,这种磁场称为恒定磁场。
磁场对在其中的磁介质产生磁化作用,即在磁场的作用下介质中出现分子电流。
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。
磁介质的磁化程度用磁化强度M表征。可定义磁场强度H 为 H=B/μ0-M或 B=μ0H+M=μH后式称为磁介质的本构方程。式中 μ为磁介质的磁导率。将μ写为μ0μr,μ0为真空磁导率,μr为磁介质的相对磁导率。
描述磁场强弱和方向的基本物理量。是矢量,常用符号B表示。磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。在物理学中磁场的强弱使用磁感强度(也叫磁感应强度)来表示,磁感强度大表示磁感强;磁感强度小,表示磁感弱。
这个物理量之所以叫做磁感应强度,而没有叫做磁场强度,是由于历史上磁场强度一词已用来表示另外一个物理量了。
电荷在电场中受到的电场力是一定的,方向与该点的电场方向相同或者相反。电流在磁场中某处所受的安培力,与电流在磁场中放置的方向有关,当电流方向与磁场方向平行时,电流受的安培力最小,等于零;当电流方向与磁场方向垂直时,电流受的安培力最大。
磁场强度H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。这里回路的方向与电流的正向按右螺旋规则选定。这一性质表示为这就是安培环路定律。
此式及上式表明,磁场属于有旋场。
对于有旋场,根据数学理论可以引入矢量位函数A来描述,称A为矢量磁位,它满足 B=×A。
但是,由上式并不能唯一地决定A,因此对恒定磁场还时常限定·A=0。
在均匀、各向同性、线性的磁介质中有 2A=-μJ根据磁场中的J和边界条件求出A和B以通过上式计算磁场。
根据M.法拉第与J.C.麦克斯韦的理论,磁场中储存有能量,能量密度为。
这个能量在磁场的建立及消失过程中将与其他能量形式发生转化或者以电磁辐射形式向外传播。