磁场中的磁介质

磁介质对磁场的影响

用$vec{B}$表示介质中的磁场，用$\vec{B_o}$表示真空下的磁场。相对磁导率可以表示为

$\mu_r=\frac{vec{B}}{\vec{B_o}}$

由于真空螺线管中的磁场为$B_o=\mu_onI$,所以介质螺线管中的磁场为$B=\mu_rB_o=\mu_o\mu_r nI$

其中，可以称磁导率为$\mu = \mu_o\mu_r$

1. 相对磁导<1:抗磁质

2. 相对磁导>1:顺磁质

3. 相对磁导>>1:铁磁质

原子磁质

由于每个分子中的电子按照圆形轨道运功，所以每个分子或原子都有自己的分子电流，产生相应的分子磁矩。

$\vec{m}=IS\vec{e_n}$

对于顺磁质来说，它存在固有磁矩，也就是说，在正常情况下原子磁矩的矢量和具有一定的值，这个值就是固有磁矩。由这些分子组成的物质就是顺磁质。当顺磁质放入磁场中，分子的磁矩方向就会转向与磁场方向一致的方向，外磁场越强，排向越整齐。

而抗磁质没有固有磁质，还能受到外部磁场的影响的原因是因为抗磁质的分子产生了与外部磁场方向相反的感生磁矩。但是这种影响相对于顺磁质来说是很小的。

感生磁矩产生过程中的一种解释

电子做轨道运动时，具有一定的角动量

磁介质的磁化

当介质磁化后，由于分子磁矩的有序排列，其宏观效果是在介质横截面边缘出现环形电流，这种电流称为“磁化电流”。

用 M 表示磁化强度，则有单位体积内的磁矩之和： $M=\frac{\sum m_i}{\Delta V}$

由于磁场越大，磁化强度越大，这种关系表示为：

$\vec{M} = \frac{\mu_r-1}{\mu_o \mu_r}\vec{B}$

H 的环路定理

电场的性质：

1. 保守场

2. 有源场(参考高斯定理)

磁场的性质：

1. 非保守场

2. 无源场

电场的性质和磁场的性质

有介质的高斯定理

$\oint_S \vec{B}d\vec{S}=0$

有介质存在的安培环路定理

$\oint_L\vec{B}d\vec{l} = \mu_o(\sum I+I_s)=\mu_o(\sum I+\oint_L\vec{j_S}d\vec{l})$

定义磁场强度为$\vec{H}=\frac{\vec{B}}{\mu_o}-\vec{j_s}$ $\vec{B}=\mu_o\mu_r \vec{H}$

H 的环路定理

$\oint_L \vec{H}d\vec{l} = \sum I_i$

也就是说：磁场强度 沿任一闭合回路的环路积分，等于闭合回路所包围并穿过的传导电流的代数和（在形式上与磁介质中的磁化电流无关）。