《电磁学》学习笔记5——磁场强度H

分子环流假说

分子环流假说（19世纪安培提出）：组成磁铁的最小单元（磁分子）就是环形电流，若这样一些分子环流定向排列起来，在宏观上就会显示出N、S极来。

现在我们知道，原子是由带正电的原子核和绕核旋转的负电子组成的，电子绕核旋转，还有自旋，这些运动形成了分子环流，这便是物质磁性的基本来源。

 铁棒上的线圈通电后，产生一个外磁场B0，叫磁化场，在磁化场的力矩作用下，各分子环流的磁矩在一定程度上沿着场强方向排列起来，介质内部中相邻一对电流元方向总是彼此相反，效果相互抵消，所以宏观上看，等效成截面边沿的大环形电流。

磁化强度矢量

磁矩m（分子）：把分子看成一样的电流环，磁矩m（分子）=Ia；电流和面积，等效于电极化强度

电矩：p=qL；电荷量和正负电荷偏移的距离。

磁化强度矢量M：单位体积内分子磁矩矢量和，M=nIa。

电极化强度矢量P：单位体积内的电矩矢量和，P=nqL。

闭合面的电极化强度

闭合面的磁化强度矢量： 

电介质内电场强度关系：

（总电场强度=外电场强度-退极化场电场强度）

 磁介质内磁感应强度关系：

总磁感应强度B=磁化场磁感应强度+附加磁感应强度

B'由磁化电流I'产生。I'最初是由外磁场B0产生。

退极化场E'与电极化强度P的关系：

电极化强度等于极化电荷面密度，等于极化电荷产生的电场强度（退极化场）乘以e0：

 

附加磁感应强度B'与磁化强度M的关系

对于一个直径为D,长度为L的圆棒，有：

圆棒无穷长，有L/D=无穷大，即：B'=u0*M。

对于很薄的磁介质片有：B'约等于0。 

 电场时，因为电极化强度P、极化电荷q不易测出来，所以引入了一个辅助矢量，电位移矢量D。用自由电荷q0求出电位移矢量D，然后通过极化率就可以求出总电场强度E。

同理，磁化强度M、磁化电流I不易测出来，所以引入了磁场强度矢量H。（圆棒无穷长）

 在这里仿照电场中的极化率，在磁场中定义磁化率和磁导率

 ​​​​​​​