二、磁化的磁介质内的磁感应强度

图 11-25

    将长直的圆柱状磁介质充塞在一长直螺线管中,使磁介质在螺线管产生的磁场B0作用下沿轴线方向磁化,磁化强度为M,如图11-25(a)所示。在磁介质内任意一点上总有成对个方向相反的分子电流通过,效果上互相抵消,并在磁介质边缘形成大的环形电流,如图11-25(b)所示。这种由于磁化而在磁介质表面出现的电流,称为磁化电流。对于顺磁质,磁化电流的方向与螺线管中的传导电流的方向相同,图11-25画的就是这种情形;对于抗磁质,磁化电流的方向与螺线管中的传导电流的方向相反。

    于是,在磁化的磁介质内任意点的磁感应强度B应等于该点的外磁场B0与磁介质的磁化电流在该点产生的附加磁场的磁感应强度B¢的矢量和,即

                          B = B0 + B¢.                    (11-65)

显然,对于顺磁质,B ¢与B0方向相同,因而B >B0;对于抗磁质,B¢B0方向相反,因而B < B0

    如果上述长直圆柱状磁介质的长度为l,横截面积为S,磁化后表面单位长度的磁化电流为i¢ (表面的总磁化电流为I ¢ = i¢l ),根据公式(11-31),磁介质的总磁矩的大小可以表示为

                        .

由此可以得到磁介质的磁化强度的大小为

                       .               (11-66)

    根据上面的分析,大家可以把由于磁化而在其内部产生的附加磁场B¢,看作是由单位长度上电流为i¢的长直螺线管在其内部产生的磁场,因此可以表示为

                        B ¢ =m0 i¢ = m0 M .

因为对于任何磁介质,B ¢的方向总是与M的方向一致,所以可以将上式写为矢量形式,即

                           B¢ = m 0 M .                   (11-67)

将式(11-67)代入式(11-65),就得到了处于螺线管内部被均匀磁化的磁介质中任意一点的磁感应强度,为

                          B = B0 +m0 M ,                 (11-68)

式中B0可以根据螺线管所通传导电流I0和螺线管的绕组密度n求得。

       
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