[第22集] 磁滞和麦克斯韦方程组—MIT电和磁

根据网易公开课之MIT电和磁视频所做的笔记—[第22集] 磁滞和麦克斯韦方程组。

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  视频地址：http://v.163.com/special/opencourse/electricity.html

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这节课的内容：

原子偶极矩

磁滞回线

麦克斯韦方程组

原子的磁偶极矩

这个μ被称作波尔磁子，所有在轨电子所产生的磁矩，都是波尔磁子的整数倍（包括0），没有中间值。除了电子绕质子运动产生的磁偶极矩外，电子本身还绕自身轴旋转，这样自传产生的磁偶极矩总是波尔磁子。所以原子或者分子的合磁偶极矩是所有这些偶极矩的矢量和。

材料内部的磁场

材料内部的磁场由真空场和排列的偶极子所产生的磁场合成。

如果偶极子场正比于真空场，合磁场就正比于真空场。

材料中磁场计算

假设所有偶极子偏转的情况。带入数值，得到2.3T。

铁磁性材料内部磁场

开始阶段，铁磁性材料内部磁场随外磁场的增加线性增大，斜率为Km，但是到后面磁畴接近全部偏转时，斜率会逐渐减小，它的上限就是所有偶极子全部偏转，2.3T。

磁滞回线

1，正向磁场增加到极限，内部磁场升到最大值；

2，正向磁场降低到0，内部磁场降低到P；

3，反向磁场增加到Q，内部磁场降低到0；

4，反向磁场增加到极限，内部磁场反向到最大值；

5，反向磁场降低到0，内部磁场反向降低到S；

6，正向磁场继续增加，内部磁场升到最大值。

退磁的方法

铁磁性材料带磁后，因为磁滞回线，不会自行回到初始状态，需要退磁，有三种方法：

1，加热到居里点以上，再冷却；

2，用锤子砸，迫使磁畴重新排列；

3，使用交变磁场磁场，但是磁场幅度逐渐减小。

铁磁性材料会显著改变外磁场的分布，吸引外磁场进入铁磁性材料，从而减少在别处的分布。

麦克斯韦方程组

1，高斯定律：闭合曲面的E.dA，通过闭合曲面的电通量，它等于内部所有的自由电荷除以εo，需要考虑介电常数的影响.κ总是让材料内部的电场下降。κ通常是个位数，除了水，水有80，钛酸锶为300！

2，高斯磁定律：通过闭合曲面的磁通量B.dA是0.意思是，磁单极不存在。

3，法拉第定律：在电路中，变化的磁场会产生电场。

4，麦克斯韦-安培定律：使用相对磁导率对安培定律的修正，电路中的磁场由电流电流和电流变化率共同决定。