1 / 3
文档名称:

电磁场救星.docx

格式:docx   大小:12KB   页数:3页
下载后只包含 1 个 DOCX 格式的文档,没有任何的图纸或源代码,查看文件列表

如果您已付费下载过本站文档,您可以点这里二次下载

分享

预览

电磁场救星.docx

上传人:niupai21 2022/7/21 文件大小:12 KB

下载得到文件列表

电磁场救星.docx

相关文档

文档介绍

文档介绍:电磁场救星---磁感应强度B与磁场强度H的区别和联系
磁感应强度B与磁场强度H
的区别和联系
给B和H的关系正名,希望读者耐心看完。
设想你暂时只知道磁场是由磁铁产生,也知道牛顿力学,但尚不知道怎么物理上 定义''磁场〃。
电磁场救星---磁感应强度B与磁场强度H的区别和联系
磁感应强度B与磁场强度H
的区别和联系
给B和H的关系正名,希望读者耐心看完。
设想你暂时只知道磁场是由磁铁产生,也知道牛顿力学,但尚不知道怎么物理上 定义''磁场〃。
有一天,你用电流做实验。你惊讶的发现:通了电的导线能使它附近的小磁针扭 转,从而得出了''电流也产生磁场〃的结论。
进一步,你通过力学(如平行电流线,扭转力矩等)的测量,你发现1■长直导线 外,到导线距离相等的点,磁针感受到的''磁场〃强度相同2■距离不同的点,''磁 场〃强度随着距离成反比。这样,你便想要通过力学测量和电流强度定义一个物 理量H,2*pi*r*H=I。对形状稍稍推广,你就得到了安培环路定理的一般积分形 式。
注意这时候不需要用到真空磁导率M0,因为你只要知道电流I就足以定义H这 个物理量,没有理由知道pO这回事儿。
现在,你有了 H,有了''电流能够产生磁场〃这个概念,有了安培环路定理。你心 满意足,转移了研究兴趣,开始研究带电粒子的受力。
对于一定速度的粒子,加上刚才的磁场,通过几何轨道,牛顿力学,你可以测出 粒子受的力。你发现受的力和电荷数q以及速度成正比,也和H成正比,但是 力F并不直接等于qvH,而是还差一个因子:F=A*q*vxH, A只是个待定因子, 暂未赋予物理意义。
这个公式多了个外加因子,不好看。现在你开始考虑构建'磁导率〃这个概念,因 为H只是电流外加给的磁场,你希望通过粒子受力,直接定义一个粒子感受到 的磁场一叫它B,使得F= qvxB成立。现在你理解的磁导率,就是一个粒子 对外界磁场的受力响应程度:磁导率大,那么同样大的外加磁场H使得粒子受 力的响应(如偏转)也越大;磁导率如果为零,那么多大的磁场也不会使得粒子 有偏转等力学反应,磁导率如果近乎无限大,你只要加一丁点外磁场H,粒子就 已经偏转的不亦乐乎了。
你开始管这个磁导率叫p并且定义p=B/H。其中H是(通过电流)外来的,B 是使得粒子偏转的响应。这样,磁导率=粒子的响应/外加的场。这个式子有着 深刻背景,正是理论物理里线性响应理论的雏形。此外,你发现,粒子处于真空 中的时候,这个p是一个与任何你能想到的物理量都无关的常数,这正是真空磁
导率。
目前你已经很有成就了:你通过得到了一个外磁场H,并在真空环境下,把这个 磁场作用于带q电荷的粒子,你测量粒子受力F= qvxB,并且把测量力F和速 度v得到的B值与测量电流I得到的H值相除,你便得到了真空磁导率。
现在你已经知道了,H与B单位的不同,仅仅是由于你最开始研究力学用的单位, 和开始研究电荷、电流的单位的不同,导致的一种单位换算。H从I得来,B从 F得来,所以看到的是''施H〃与''受B〃的关系。(实际过程还要复杂些,因为先 研究的是电场的情形,然后导出了磁场下的情况,所以你看到的M是个漂亮的 严格值,而真空介电常数作为另一种线性响应确是一个长长的实验数字)。
既然知道了 B与H单位不同只是由于电流和牛顿力学导致