B和H谁才是磁场强度？- 大数跨境

首页

B和H谁才是磁场强度？

今日电机

2024-05-24

导读：电荷，会对位于它旁边的检验电荷有力的作用，由此定义了电场强度E。

磁场强度？磁感应强度？磁通密度？真空磁导率？磁导率？相对磁导率？有没有头大？

电场强度？电通密度？电位移？真空电容率？电容率？相对电容率？更让人傻傻分不清楚。

电磁学往往从静电学讲起，再讲静磁学。

我对这样的安排有过这样的疑惑：

自然界的物质多是电中性的，要产生有效的电荷，就要把正负电荷分开，分开的时候，实际上就产生了电流，有电流，就有磁场。等分开一定距离并停下来后，才有静电荷。谁知道呢，说停下来时，我们就隐含了一个条件，相对谁停下来。

天才法拉第，用“力线”具像地描述电场和磁场。

电荷，会对位于它旁边的检验电荷有力的作用，由此定义了电场强度E。

一个处于真空中的点电荷，它应该对空间方向没有偏好，所以它会向四面八方发出电场线。

如果我们有一个可变大变小的神奇篮球状口袋去等距地包围一个点，让口袋越来越小，并把口袋划成很多小片的面积，电场线乘以小面积并加起来（分得够细其实就是面积分），口袋有没有包住电荷，将会影响这个结果。为了衡量一个点发出电场线的能力，就用刚才那个结果除以口袋所包的体积定义了散度。一点处的散度就是两者之比的极限。这个极限跟该点的电荷密度有如下关系：

只要口袋足够小，不管你用什么样的方式去包围一个点，最终结果是一样的，不管空间有多少电荷。极限就是这么神奇。

多说一句，上面的公式一积分，就是库伦定律。右侧分母上的就是真空电容率。

如果不是在真空中呢？那就得把公式改一下：

分子上的电荷密度有所谓的自由电荷和束缚电荷。束缚电荷也是电荷，不能因为出身不同就差别对待。

经过一系列推导，束缚电荷密度有这样的关系：

P是极化矢量，代表着一点处把电中性物质撕扯出束缚电荷的能力。它当然与原始电场有关，也与被撕扯出的电荷有关系，是共同作用达到平衡的结果。

一切皆由自由电荷而起，不妨变变格式：

D就是电通密度，或者叫电位移。

带下标e的，是个无量纲的数，叫电极化率或极化系数。加上1，叫相对电容率，又叫介电常数。乘以真空电容率后叫绝对电容率。D是一个中间过程量。

再说静磁场。

真空中一根流有稳定电流的直导线，环绕导线有磁场，衡量磁场大小，定义一个矢量B，磁感应强度，又叫磁通密度。若对比静电场，更应该叫磁场强度。历史原因，把后面讲到的一个中间过程量定义为磁场强度。That which we call a rose by another word would smell as sweet。

以导体为中心，环绕导体的圆周上，磁感应强度B除了方向有差异，大小应该没有偏好。把圆周分成很多小段，B乘以小段并加起来（极限细分后乘积求和就是线积分），应该与圆包围的电流有关系。圆无限缩小，线积分除以面积的极限，就被定义成了旋度：

J是电流密度，u0是真空磁导率。当在非真空中时，公式修正为：

Jm是物质磁化产生的电流密度。它与极化矢量M有关：

再倒腾几下：

类比静电场，就有了磁场强度H，磁化系数Xm，相对磁导率，绝对磁导率。与静电场稍有差异的是，把极化矢量M与磁场强度H扯上了关系，而不是与B。H也是个辅助过程量，一定程度上无实际物理意义。

来源：范泛谈电机，说明：封面配图和原文无关。

-END-

合作/客服微信：jrdj9999

▼进群加微信：13521204506

由于公号改版，请您点亮星标⭐

即可第一时间与今日电机见面

声明：所转载文章并不代表本公众号赞同其观点和对其真实性负责。因转载众多，无法确认真正原始作者，故仅标明转载来源。如涉及作品版权问题，请及时联系我们，我们将删除内容以保证您的权益！

【声明】内容源于网络

今日电机

电机产业全媒体平台，聚焦了电机产业链的行业动向、技术发展、热点资讯、人物对话、未来电动等，为您提供新鲜有料的电机行业最新资讯及技术，有洞察力的分析报告，还有丰富的行业数据，让您及时了解电机行业动态与发展趋势！

内容 0

粉丝 0

今日电机电机产业全媒体平台，聚焦了电机产业链的行业动向、技术发展、热点资讯、人物对话、未来电动等，为您提供新鲜有料的电机行业最新资讯及技术，有洞察力的分析报告，还有丰富的行业数据，让您及时了解电机行业动态与发展趋势！

总阅读0

粉丝0

内容0