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- 描述磁場的物理量
- 矢量磁位
磁矢勢
描述磁場的物理量
描述磁場的物理量,是矢量。磁場是有旋度無散度場,磁感應線總是閉合的,可表述為磁感應強度的散度恆為零,即 ∇·B=0 (1)根據矢量分析理論,可引入矢量A, B=∇×A, (2)則式(1)恆能滿足。A即描述磁場的磁矢勢。由於任意函數ψ的梯度的旋度恆為零,∇×∇φ呏0, 因此在矢勢A上加上任意函數φ的梯度,有 ∇×(A+∇φ)=∇×A,
這表明與A描述同一磁場B,或者說描述磁場B的矢勢具有任意性。為了確定矢量場,須給定它的散度和旋度,因此對於矢勢A還可以加上一定的限制條件。在電流穩恆的條件下,常採用庫侖規範作為限制條件,使計算簡化。當磁介質為均勻線性介質時,在庫侖規範下,磁矢勢滿足 (3)
式中J為電流密度。方程(3)在無界空間的特解是 (4)
式中r是觀察點的矢徑r是電流分佈點的矢徑,r是觀察點到電流分佈點的距離。有了A,根據式(2)則可求得一定電流分佈的磁場分佈。在非穩恆的一般情形,矢勢A和標勢嗞共同描述電磁場(見電磁勢)。
磁矢勢具有明確的物理意義:磁矢勢沿任意閉合曲線的環量代表穿過以該曲線為周界的任一曲面的磁通量,;磁矢勢對時間導數的負值等於感應電場,;電流分佈的總能量W可通過下式的體積分表示。