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磁偶极矩.doc

上传人:iris028 2019/12/31 文件大小:186 KB

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磁偶极矩.doc

文档介绍

文档介绍:磁偶极矩(icmoment)房增科(2007-11-20)1定义载流平面线圈的电流强度和线圈面积的乘积叫做载流线圈的磁矩。用表示线圈的磁矩,表示线圈平面法线方向的单位矢量,则。                 (1)磁矩是一个矢量,它的方向与线圈平面法线方向一致。载流线圈的磁矩一般计算方法为(2)2磁偶极矩产生的场和磁标势(1)利用磁势法来求解如图1所示,建立坐标系,与x轴对称的两个电流元在考察点产生的合成矢位只有分量。则该环形电流所产生的矢势为(3)考虑到得(4)则磁偶极子产生的磁感应强度为(5)       其中称为磁标势。(2)利用毕—萨定律来求解              建立如图3所示直角坐标系,半径为,通有稳定电流的带电圆环平放在平面,由对称性可知空间各点的磁感应强度关于轴对称。若求得在平面上的磁场分布就可求得空间任意点的磁感应强度。设为平面上任意点在圆环上任一点处的取电流元为(6)电流元到的矢径为                    (7)将这(6)和(7)式代入毕—萨定律得到点的磁感应强度(8)式中的,,      (9)其中(10)(11)根据文献[4]最后的计算结果为(12)其中分别为第一,二类完全椭圆积分(13)对于,我们若忽略及其高级项,则得(14) 对于,因为项相互抵消,故保留项,忽略及其高级项,得(15)我们将(14)式和(15)代入(9)式有(16)(12)式和(16)式都是我们所求得的载流线圈外任意一点处的磁感应强度。其中(16)式是当时,环形电流所产生的磁感应强度。特别的,当时(17)这正是在普通物理中所求得的环形电流轴线上的磁感应强度表达式。下面来讨论两个特殊点处的情况。(1)在圆心处,,由(17)式得(18)(2)在远离线圈处,即,,则轴线上各点的值近似为(19)其中(18)式和(19)式中的方向均沿线圈的法线方向。3外磁场