旋转带电体磁矩计算的若干法则与算例

本文在文献 [1]、[2 ]等的基础上给出关于旋转带电体的磁矩计算的若干法则 ,均以定理形式表达 。

旋转带电体磁矩的推广的平行轴定理

首先推导出二阶标量电矩在任意两个平行轴之间的移轴定理(平行轴定理)的最一般的表达形式;再通过旋转带电体的定轴磁矩与其二阶标量电矩的简单比例关系,推导出定轴旋转带电体的磁矩在任意两个平行轴之间的移轴定理的推广形式;再具体讨论了过电荷中心的轴与其平行轴之间的移轴定理,并特别给出了旋转带电体的磁矩的平行轴定理在如下三种特定情形的具体形式:1)总电荷为零,2)电偶极矩为零,3)总电荷与电偶极矩均为零.最后澄清了若干文献中有关平行轴定理的含糊不清之处,并更正其错讹之处.

旋转带电体和电磁场的角动量守恒定律及能量守恒定律

对均匀带电薄球壳匀加速旋转问题 ,由电磁场的角动量定恒守律和能量守恒定律两种方法分别得出了外力矩及其功率的正确结果 .

旋转带电体转动惯量的另一求解方法

对旋转带电体的转动惯量提出了另一种较为简捷的求解方法 。

均匀旋转带电体轴线上的磁场分布

分析了均匀旋转带电圆柱体、球体、椭球体在轴线上的磁场分布,介绍它们计算方法,以加深对此问题的理解。

类比法讨论旋转带电体的磁矩

由刚体转动惯量计算法则类比推导出旋转带电体磁矩的平行轴定理、垂直轴定理及中心矩定理,并举例说明其应用。

旋转带电体电磁转动惯量的求法

电磁转动惯量的本质是旋转带电体产生的自有场对它的反作用,可从带电粒子或其产生的场的动量、角动量或能量求电磁转动惯量,而从带电粒子或其产生的场的动量和带电体的电磁能量求电磁转动惯量是其它文献所未指出的.

旋转带电体轴线上的磁场

本文作为电磁学磁场教学的一个补充,给出旋转带电体轴线上的磁场的计算方法,并由此计算了几种常见情形下的磁场,扩展了电流磁场计算的应用范围.

变速旋转带电体的磁偶极辐射阻尼力矩公式与算例

通过电磁场矢势的远场多极矩展开理论,引入旋转带电体的一个本体电矩张量以计算其磁矩,推导了定轴变角速转动带电体的磁偶极辐射功率及其受到的辐射阻尼力矩公式。研究表明,忽略延迟效应,在非相对论远场情形以及准周期平均意义下,变速旋转带电体的辐射阻尼力矩与其角速度的四阶导数有关;给出了若干特殊形状变速旋转带电体的磁距、磁偶极辐射功率和辐射阻尼力矩的具体算例;另外,以带电简谐转子为例,利用微扰法讨论了辐射阻尼力矩对其转动的影响。