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物质的磁性与Maxwell方程李晟2012.10物质的磁性与Maxwell方程李晟磁场的旋度电荷连续性方程：电流密度和电荷密度之间有关系法拉第定律，对于电流有考虑到环路的任意性，则有磁场的旋度电荷连续性方程：电流密度和电荷密度之间有关系自洽性丧失电荷密度非稳定分布时上式不成立非稳定电流流守恒方程修改余地小磁场旋度方程是否可以修改？自洽性丧失电荷密度非稳定分布时上式不成立磁场的高斯定律无磁单极电场磁场的高斯定律无磁单极感应磁场法拉第定律类比：是否电通量的变化可产生磁场感应磁场法拉第定律安培定律安培-麦克斯韦定律安培定律自洽性的恢复自洽性的恢复位移电流位移电流位移电流位移电流位移电流的旋度对应磁场的二阶变化当磁场变换缓慢时位移电流的效应不容易观测到位移电流的旋度对应磁场的二阶变化Maxwell方程积分形式微分形式Maxwell方程积分形式自旋角动量与自旋磁矩电子具有固有角动量，称自旋角动量自旋在此处只是一个名字，不意味着电子在转自旋角动量是矢量由于量子效应完整的自旋角动量无法测量自旋角动量沿特定方向的投影可以测量，并且是量子化的此时垂直与该方向的自旋分量是不定的自旋角动量与自旋磁矩电子具有固有角动量，称自旋角动量自旋角动量与自旋磁矩自旋磁矩玻尔磁矩外场中磁矩的势能自旋角动量与自旋磁矩自旋磁矩轨道磁矩当电子绕核转动时具有轨道角动量具有轨道磁矩i电流，A面积角动量轨道磁矩当电子绕核转动时磁性材料抗磁性材料来源：楞次定律这样的材料一般合磁矩为零通常很弱磁性材料抗磁性材料磁性材料顺磁性材料合磁矩不为零在外磁场的作用下原子磁矩会根据外磁场排序磁性材料顺磁性材料磁化强度：单位体积的磁偶极矩外磁场让原子磁矩排序外磁场越强磁化强度越大有饱和现象：所有磁矩都以最大排序温度让原子磁矩无序温度越高磁化强度越小磁化强度：单位体积的磁偶极矩磁性材料铁磁性材料材料原子具有强磁矩由于临近原子的相互作用局域磁矩会排序（磁畴）磁性材料铁磁性材料磁滞回线外磁场增加时材料磁场增加增加后降低外磁场至零时材料磁场并不减为零温度升高至某临界温度（居里温度）时材料转变为顺磁材料磁滞回线外磁场增加时材料磁场增加磁性介质的一般描述磁化强度（各向同性线性介质）磁场强度介质磁导率有介质时的安培环路定律磁性介质的一般描述磁化强度（各向同性线性介质）有介质时的Maxwell方程积分形式微分形式有介质时的Maxwell方程

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