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1、新疆師范大學(xué)2012屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計）電偶極子和磁偶極子的對比新疆師范大學(xué)2012屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計）目錄1引言12定義12.1電偶極子的定義12.2磁偶極子的定義23電偶極子和磁偶極子比較---主動方面23.1電偶極子和磁偶極子的場分布23.2電偶極子和磁偶極子輻射44電偶極子和磁偶極子比較---被動方面44.1電偶極子和磁偶極子在外場E和B中的力和力矩44.2電偶極子和磁偶極子在外場中的相互作用能55應(yīng)用85.1心臟的活動85.2赫濨磁偶極子天線96結(jié)論9參考文獻：致謝新疆師范大學(xué)2012屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計）電偶極子和磁偶極子的對比摘
2、要：本文介紹了電偶極子和磁偶極子模型的建立,并對兩者在數(shù)學(xué)表達上的類似和內(nèi)在結(jié)構(gòu)土的不同所引起的差別作了討論。這里的關(guān)鍵是通過電偶極子和磁偶極子各方面的的性質(zhì)做出了基本論述電偶極子和磁偶極子都是非常實用的物理模型，讓同學(xué)們更好的認識電磁偶極子非常重要的事。在研究物質(zhì)電磁性態(tài)時，用電偶極子和磁偶極子就能很好地說明極化和磁化現(xiàn)象，在研究電磁輻射時，偶極輻射不論在理論上或?qū)嶋H應(yīng)用中都十分重要。由于電偶極子和磁偶極子分別是復(fù)雜點體系和次體系的一級近似在數(shù)學(xué)表達上有不少的類似之處，使得研究更具更利，但應(yīng)當認識到，這種類似只是形式上的，因為至今尚未有存在磁單
3、極的實驗證據(jù)，我們在進行類比并由此高清電偶極子和磁偶極子。關(guān)鍵詞：電偶極子；磁偶極子；相互作用力；相互作用能新疆師范大學(xué)2012屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計）1引言電偶極子和磁偶極子都是非常實用的物理模型，讓同學(xué)們更好的認識電磁偶極子非常重要的事，但數(shù)學(xué)公式較繁瑣，導(dǎo)致初學(xué)者在認識上要產(chǎn)生障礙，使得教與學(xué)都功倍事半。應(yīng)用它們往往能將復(fù)雜的問題大大簡化又不失本質(zhì)的東西例如，在研究物質(zhì)電磁性態(tài)時，用電偶極子和磁偶極子就能很好地說明極化和磁化現(xiàn)象；在研究電磁輻射時，偶極輻射不論在理論上或?qū)嶋H應(yīng)用中都十分重要由于電偶極子和磁偶極子分別是復(fù)雜電體系和磁體系的一級近
4、似,，在數(shù)學(xué)表達上有不少類似之處，使得研究更具便利,但是應(yīng)當認識到，這種類似只是形式上的，因為至今尚未有存在磁單極的實驗證據(jù)，現(xiàn)有電磁理論的電磁對稱是破缺的，所以我們在進行類比時要時刻記住偶極模型的根源，并由此搞清電偶極子和磁偶極子的差別。研究電偶極子與磁偶極子在生活中的實際應(yīng)用，圍繞其性質(zhì)及作用，進行科學(xué)性研究論述！2定義2.1電偶極子的定義一個實體，它在距離充分大于本身幾何尺寸的一切點處產(chǎn)生的電場強度都和一對等值異號的分開的點電荷所產(chǎn)生的電場強度相同。電偶極子（electricdipole）是兩個相距很近的等量異號點電荷組成的系統(tǒng)。電偶極子的
5、特征用電偶極距P＝lq描述，其中l(wèi)是兩點電荷之間的距離，l和P的方向規(guī)定由－q指向＋q。圖1-1電偶極子模型圖新疆師范大學(xué)2012屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計）2.2磁偶極子的定義一個實體，它在距離充分大于本身幾何尺寸的一切點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度都和一個有向平面電流回路所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度相同。當場點到載流小線圈的距離遠大于它的尺寸時，這個載流小線圈就是一個磁偶極子。磁荷觀點認為，磁場是由磁荷產(chǎn)生的，磁針的N極帶正磁荷，S極帶負磁荷，磁荷的多少用磁極強度qm來表示。相距l(xiāng)、磁極強度為±qm的一對點磁荷，當l遠小于場點到它們的距離時，±qm構(gòu)成的系統(tǒng)叫磁偶極子
6、。電偶極子和磁偶極子都是等強度的一個點源和一個點匯，令其無限接近并保持其強度和距離的乘積為常數(shù)的一種極限流動。圖1-2磁偶極子的模型圖3電偶極子和磁偶極子比較-----主動方面3.1電偶極子和磁偶極子的場分布研究電磁場及它與帶電體系的相互作用時，通常引入標勢和矢勢作基本量，和一般是空間坐標和時間的函數(shù)(3.1)(3.2)新疆師范大學(xué)2012屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計）式中和分別為體系的電荷密度和電流密度，是源點至場點的距離，將R作泰勒展開，代入（1），（2）式，可得到多極展式(3.5)（3.4）若定義(3.5)(3.6)則一級近似項為（3.7）（3.8
7、）我們將（3.5）、（3.6）兩式定義的和分別稱為電偶極矩和磁偶極矩，它們分別是電荷分布和電流分布對某點的矩。在勢的一級近似中它們所起的作用完全相似。若由（3.7）、（3.8）兩式求場，則電偶極子的電場為（3.9）而磁偶極子的磁場為（3.10）由于又可表為（3.11）將（3.11）式與（3.9）式比較，可看出若引入磁標勢，（3.12)新疆師范大學(xué)2012屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計）則有(3.13)可見在不存在電流的區(qū)域，，磁偶極標勢和電偶極勢相似。3.2電偶極子和磁偶極子輻射如果考慮偶極子輻射，電偶極子的輻射場為，（3.14）磁偶極子的輻射場為，（3.
8、15）比較（3.14）、（3.15）兩式，可看出電偶極輻射和磁偶極輻射間存在以下的對應(yīng)，,(3.16)電偶極子和磁偶極子之間這些相似和對
