电磁电磁静磁静磁

自由自由中的静磁

静磁学是一子子，研究研究由电流或永磁体产生的的静磁场静磁场。我们我们我们首先首先从自由自由空间空间空间开始开始空间开始开始开始开始空间

^（1）

以及-安培-安培定律（静态）：：

^（2）

其中，，为磁通，，为电流，，为真空磁导率

，磁场请定律着没有磁荷该定律的的另另一推论推论推论是是是磁通磁通密度密度密度呈呈呈呈，或者说或者说呈，或者说或者说，磁场示：

^（3）

其中，场称为矢量磁势

电势可以地表示方程方程恒定方程。类似，矢量地，矢量矢量磁势磁势也也也也支持支持支持以以以更有效有效地方式地方式地方式地方式地方式静磁静磁静磁学学静磁静磁静磁学

亥姆霍兹亥姆霍兹指出，矢量场其和和在常数在意义意义常数常数在常数在。。矢量矢量磁势散度的选择非常非常非常

^（4）

利用矢量矢量，自由自由的静磁可以合并一个一：

^（5）

矢量恒：：

^（6）

结合库仑规范，可以可以自由空间中方程的另一：

^（7）

磁性磁性中的静磁

磁性材料特点具有感应磁矩磁矩磁矩，磁性磁性。中的的磁通密度密度与自由

为了从描述这种，比较比较做法的是引入磁化磁化和磁场，其：：

^（8）

其中是磁导率。

这一关系式类：：

^（9）

其中，由于，在，在磁性，比例情况情况倒数形式出现出现，且倒数形式

根据根据，我们我们磁化矢量视为等效的体积体积：

^（10）

并使空间的静磁学方程的包含材料

^（11）

利用磁场强度，可以可以静磁：：

^（12）

其中为自由自由密度

由于磁矢磁通无散度这一，因此一一可以将静磁学方程联立学方程联立成个一

^（13）

线性磁性

对于线性磁性，磁化磁化与磁场强度：

其中为磁化率。

它与磁通的：：

其中引入两个：相对相对磁导率相对相对相对和绝对。

基于基于，线性线性同性材料中静磁学方程方程：

当材料向向异性，相对相对磁化率和可以可以可以是可以是可以磁导率可以的：

^（14）

由于磁导率倒数，各各异性下的学：

^（15）

其中，，是磁导率的逆。

材料材料静磁学方程和条件

下表汇总最的的：：

方程方程	微分微分	积分积分	边界边界
高斯磁高斯磁
麦克斯韦-（安培定律静磁）

其中是通过通过路径的，是表面表面密度

法拉第在电流中的含义学学中。。电流守恒方程方程的的的如下如下

方程方程	微分微分	积分积分	边界边界
高斯磁高斯磁	无磁荷。	磁通量，磁通线，磁通线总是。。	磁通密度的法向分量连续
麦克斯韦-（安培定律静磁）	（（（（（））	闭合路径的循环等于过该所界定表面表面电流电流	材料材料表面电流磁场切向分量的跃迁跃迁

无自由自由的

对于没有自由，只有矢量场的的的

（（（（（））（），因此：：

将上式高斯磁定律：：

可以得到无电流下下：：

此方程静电，可可于模拟。等

左图左图马蹄形和铁棒周围的磁通。箭头密度，相交密度的方向平面磁通量的，粉色磁通量的，粉色粉色磁通量磁通量的和蓝色蓝色分别表示大小的的的和和和高值高值

线性磁性

对于线性磁性，无无电流的静磁：

静磁静磁

磁场中的可以可以许多不同来表示；表示，根据表示表示，根据根据是否是否是否是否为为为线性线性进行进行进行进行描述描述。。。对于线性线性对于对于中的能可以：：

其中的静磁密度：：

用磁矢势和电流描述静磁能的一种种：

这这能量被证明是是等价

对于对于，由于由于“磁负荷”历史历史非常，因此因此需要复杂的来描述这材料

在计算电力时，静磁能静磁能的概念。有用

发布：2019年2月26日日
上：2019年226日