关于磁场强度H的进一步讨论

本文首先阐明磁场强度Ｈ与哪些物理量有关，并指明磁化电流分布和介质分布的区别与联系；其次论证了Ｈ与磁化电流分布无关和Ｈ只与传导电流分布有关的条件以及两者的区别与联系．     

也谈磁场强度H与磁化电流的关系

本文也谈磁场强度Ｈ与磁化电流之间的关系；并依据亥姆霍兹定理推导了Ｈ仅与传导电流有关的一般条件。     

载有稳恒电流圆柱形导体内外的电场分布

当一根又长又直半径为R的圆柱形导体通以稳恒电流I时(图一),一般的电磁学教科书都讨论了导体内外的磁场分布和导体内轴向电场分量(导体内电流方向和这个轴向电场分量的方向是一致的).但是,它们往往没有讨论在导体的径向方向是否存在着电场?本文将对这个问题以及导体外的电场分布作简要的讨论,供教学上参考. 首先要指出的是,在导体内部存在着径向方向的电场分量.由安培环路定理可知,导体内部的环向磁感应强度为:其中r为导体内某点至导体轴的垂直距离,J(r)为导体内电流密度矢量.导体内电子在这个磁场作用下受到一个洛仑兹力的作用(图二) j—…     

矩形截面有限长螺线管磁场的计算

如果将螺线管的表面电流看成是磁介质的磁化电流,那么螺线管的磁场就与介质的磁场完全相同。于是可以通过计算磁介质的磁场得到螺线管的磁场。根据公式B=μ0(H+M),磁介质的磁场或者磁感应强度可以分为两部分:一部分是磁化强度的贡献,另一部分是磁场强度。对于磁介质来说,由于没有传导电流,所以磁场强度的环路积分是零,而磁场强度对于闭合面的积分不是零。也就是说,这种情况下,磁场强度的方程与静电场电场强度的方程完全相同,因此可以用计算静电场电场强度的方法计算磁场强度,这就是处理磁场的等效的磁荷方法。利用等效的磁荷方法对矩形截面的有限长螺线管的磁场进行了讨论,给出了对称面上精确磁场的解析表达式,磁场的解析表达式中不包含积分和难以求和的级数,同时进行了数值分析。     

带开口磁环的周期永磁聚焦系统的轴向磁场

基于磁环的元电流模型,分析了永磁磁环的轴向磁场分布规律。理论计算和测试结果表明:轴向磁化磁环中心轴上的磁感应强度不存在径向分量,只有轴向分量;但磁环开口后,轴向磁场降低,而径向磁场增加,其中心轴上的合成磁感应强度体现出非轴对称性,不利于其在周期永磁（PPM）聚焦系统中的应用。根据磁场的轴向分量和径向分量的分布特点,设计和优化了带开口磁环的PPM系统,实现了轴向磁场的周期化。     

带开口磁环的周期永磁聚焦系统的轴向磁场

 基于磁环的元电流模型,分析了永磁磁环的轴向磁场分布规律。理论计算和测试结果表明:轴向磁化磁环中心轴上的磁感应强度不存在径向分量,只有轴向分量;但磁环开口后,轴向磁场降低,而径向磁场增加,其中心轴上的合成磁感应强度体现出非轴对称性,不利于其在周期永磁（PPM）聚焦系统中的应用。根据磁场的轴向分量和径向分量的分布特点,设计和优化了带开口磁环的PPM系统,实现了轴向磁场的周期化。     

磁感应强度实验装置的改进

直接用矩形导线在磁场中的受力定量测量磁感应强度与电流和导线有效长度的关系,确定B=F/(IL).     

无限长载流薄板磁场的矢势与磁感应强度计算及可视化

推导了无限长均匀薄板电流磁场的矢势和磁感应强度的解析式,将公式无量纲化,计算矢势和磁感应强度,画出中垂面上和板平面上矢势和磁感应强度曲线,并与直线电流磁场的矢势和磁感应强度进行比较,画出矢势和磁感应强度两个分量以及合磁场和方向曲面,画出了二维磁感应线,显示了磁感应强度分布规律.     

《电磁学》自学辅导材料(五) 磁介质

磁介质磁化的研究方法与电介质的极化研究方法类似,学习本章时注意和电介质的极化对比是有益的。 磁介质放在外磁场B0中→磁介质要磁化→磁化的结果是在磁介质内部或表面产生磁化电流(I’,i’)→磁化电流激发一个附加磁场B’→空间各处的磁场 B= B0 × B' 磁化完成后,磁化电流不随时间变化,所以B’是稳恒磁场.由于B0是稳恒磁场,所以有磁介质存在时的总磁场B为稳恒磁场,因此稳恒磁场的规律对B完全适用,即: 1 磁介质磁化的微观机制 一、顺磁质的磁化.(对比电介质中有极分子的取向极化) 顺磁质分子结构上的特点:每个顺磁质分子具有固有分子…     

磁各向异性色散介质散射的Pad啨时域有限差分方法分析

根据矩阵Pad啨逼近理论,把磁化色散介质的相对磁导率张量表示成以jω为自变量的矩阵函数形式,用/t代替jω后过渡到时域,再引入离散时域移位算子代替时间微分算子.进而导出磁化色散介质中的磁感应强度B和磁场强度H在离散时域的色散关系,并将其具体应用于旋磁介质,得到了这种磁化色散介质的Pad啨时域有限差分方法的递推表达式.作为验证,用这种方法计算了磁化铁氧体球的后向雷达散射截面,所得结果与文献结果一致.理论推导及算例表明,该方法是正确和有效的.     

圆电流空间磁场分布

在柱坐标系中,直接从磁感应强度的计算公式毕奥一萨伐尔定律出发,在更为普遍的情况下得到了圆电流空间磁场的一般分布,并绘制出磁场的空间分布图,讨论了圆电流平面上、中心轴线以及远区的磁场．     

计算圆电流磁场的一个方法

通过矢量积分变换计算圆电流的磁场分布.     

对《位移电流不激发磁场简例》一文的补充

直接论证了位移电流不激发磁场.     

Cardiac magnetic source imaging based on current multipole model

It is widely accepted that the heart current source can be reduced into a current multipole. By adopting three linear inverse methods, the cardiac magnetic imaging is achieved in this article based on the current multipole model expanded to the first order terms. This magnetic imaging is realized in a reconstruction plane in the centre of human heart, where the current dipole array is employed to represent realistic cardiac current distribution. The current multipole as testing source generates magnetic fields in the measuring plane, serving as inputs of cardiac magnetic inverse problem. In the heart-torso model constructed by boundary element method, the current multipole magnetic field distribution is compared with that in the homogeneous infinite space, and also with the single current dipole magnetic field distribution. Then the minimum-norm least-squares (MNLS) method, the optimal weighted pseudoinverse method (OWPIM), and the optimal constrained linear inverse method (OCLIM) are selected as the algorithms for inverse computation based on current multipole model innovatively, and the imaging effects of these three inverse methods are compared. Besides, two reconstructing parameters, residual and mean residual, are also discussed, and their trends under MNLS, OWPIM and OCLIM each as a function of SNR are obtained and compared.     

圆环电流的磁场以及两共轴圆环电流之间的相互作用力

直接由毕奥－萨伐尔定律计算圆环电流在空间任一点产生的磁场，并由此求出两共轴圆环电流之间的相互作用力。     

导出圆电流的磁感应强度的简便方法

避开繁琐的椭圆积分推导,用微积分导出了圆电流在空间各点的磁感应强度的定积分公式,再变换成用椭圆积分表示的精确解.     

用外磁场控制电流感应磁化翻转效应中的临界电流方法

应用基于磁动力学方程的宏观唯象模型,研究了弱外磁场下纳米尺度赝自旋阀结构的电流感应磁化翻转效应.在统一考虑铁磁/非磁界面的自旋相关散射以及铁磁层中的自旋积累和弛豫过程后,给出了赝自旋阀结构在弱外磁场下的磁化翻转条件和临界电流.对该效应的数值计算解释了弱外磁场下赝自旋阀结构的电阻-电流回线的偏移,并给出了用外磁场控制电流感应磁化翻转效应中的临界电流方法. 关键词： 电流感应磁化翻转 外磁场 临界电流 赝自旋阀     

圆电流磁感线的分布及磁感应强度的函数表达式

从圆电流的矢势出发,导出了其磁感线所满足的方程,运用数学软件MatLab绘出了其磁感线的分布图.然后用公式B=Δ×A求出了圆电流在空间任意点磁感应强度的函数表达式,并图示了其变化情况.     

微型磁探针在Z箍缩负载电流诊断中的应用

介绍了磁探针测量等离子体电流的设计原理,针对Z箍缩实验负载的实际结构特点和现场布局,制作出应用于诊断脉冲功率装置Z箍缩实验负载通过电流的微型磁探针,并通过建立相同结构尺寸的模拟负载装置的方法,实现了对其灵敏度的标定。实验结果显示:在脉冲功率装置峰值电流1.2 MA、电流上升时间60 ns时,由微型磁探针测得的负载电流与加速器监测电流存在12%的幅度差异,电流峰值时刻存在5 ns的差异,说明微型磁探针技术测量Z箍缩负载电流的结果是可靠的。     

磁场对载流线圈的作用

讨论了磁场对于载流线圈的合作用力、合力矩、磁力作功公式和载流线圈在外磁场中的相互作用能，以及带电粒子在一对励磁线圈之间的往复运动。