[摘要]用磁荷观点在普通物理知识范围内分析均匀磁化介质球的磁场分布。
[关键词]磁荷 磁偶极子
中图分类号：O4-0文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2009）0110033-01
从磁荷观点看，磁介质的最小单元是磁偶极子。然而在介质未磁化时，各个磁偶极子的取向是杂乱无章的，他们的磁偶极矩的作用相互抵消，宏观上磁介质不显磁性。当磁介质放入磁场 中，将对每个磁偶极分子产生一个力矩，使他们的磁偶极矩转向磁场的方向。这样一来，在磁化场的力矩作用下，各磁偶极分子在一定程度上沿着磁场的方向排列起来。由于磁偶极分子整齐排列在介质内部，N、S及首尾衔接，相互抵消，其宏观效果是在介质的两个端面上分别出现N、S及或者说+、磁荷。介质就被磁化了[1]。均匀介质球的磁化状态如图1。
一半径为a的磁性材料球,磁导率为μ2，放在磁导率为μ1的均匀外磁场 中，计算球内外的磁场强度。
以介质球球心为坐标原点，极轴Z的正向与外场 平行建立球坐标系。如图2示，则外场 的法向分量。
由介质中磁场的边值条件：，对均匀介质：
分别表示磁荷产生沿Z轴在球面处的球内、外场强。介质中磁荷体密度 在空间处处为零，面磁荷密度：（J为磁极化强度）或（为沿球轴线两端之磁荷的面密度，即磁荷密度的最大值），取沿方向介质球对称轴上一点M。 产生的M点的场强：
式（2）可改写为：
整个介质球的极化磁荷产生的球外场相当于一个中心在球心磁偶极矩为
的场[4]。
参考文献：
[1]赵凯华、陈熙谋，电磁学（下册）[M].北京：人民教育出版社，1978.99.
[2]赵凯华、陈熙谋，电磁学（下册）[M].北京：人民教育出版社，1978.95.
[3] 赵凯华、陈熙谋，电磁学（下册）[M].北京：人民教育出版社，1978.103.
[4]蔡圣善、朱耘，经典电动力学[M].第1版.上海：复旦大学出版社，1985.240～241.
[5]郭硕鸿，电动力学[M].北京：人民教育出版社，1978.116.
作者简介：
刘世明，男，河南濮阳人，濮阳职业技术学院副教授，主要从事物理学教学与研究。
注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
