外磁场对磁矩的合力怎么算？《张朝阳的物理课》推导外磁场中磁矩的势能公式

外磁场会给出非零磁矩的合力如何计算外磁场中磁矩的势能在最近第95期张朝阳的物理课程中，搜狐创始人，董事长兼CEO张朝阳坐在搜狐直播间，回顾了上节课介绍的磁介质顺磁性和抗磁性的原理，并补充了磁矩进动的解释然后通过建立直角坐标系计算磁矩在外磁场中的受力公式，得到磁矩在外磁场中的势能根据势能公式，分析了磁介质和磁体的引力和斥力

课程开始后，张朝阳首先和网友一起复习了上节课的力矩和角动量的关系以及力矩公式，并根据这些公式分析了磁介质在外磁场中的行为如果构成磁介质的原子和分子没有磁矩，在施加磁场的过程中，法拉第电磁感应定律表明，随时间变化的磁通量会产生感应电动势，感应出感应电流，感应电流会产生与外磁场相反的附加磁矩，表现出抗磁性对于具有磁矩的原子和分子组成的介质，介质中原子和分子的磁矩可以被外磁场沿磁场方向旋转，因此介质具有沿外磁场方向的磁化，表现为顺磁性

他还指出，作用在磁矩上的力矩不会简单地将磁矩转向外磁场的方向，因为磁矩具有角动量，会绕外磁场的方向进动，相当于加了一个反向电流产生反磁效应，但这种反磁效应与顺磁效应相比太弱，不能忽略。

如果外部磁场由磁体提供，从法拉第磁力线可知，顺磁性介质会吸引磁体，而抗磁性会排斥磁体但事实上，磁荷是不存在的更定量的方法应该是从麦克斯韦方程组和洛仑兹力推导出磁矩在外磁场中的力

张朝阳通过建立适当的直角坐标系，计算出微元上的洛伦兹力，然后求和得到磁矩上的合力其中需要线性展开磁场，使用磁场的发散公式最后得到磁矩的力和势能公式，成功地解释了磁介质和磁体的吸引和排斥行为，强调了势能公式在量子力学中的重要作用

根据消息显示，《张朝阳的物理课》每周五，周日中午12点在搜狐视频直播网友可在搜狐视频跟随流搜索张朝阳观看直播，完成过往视频播放，关注张朝阳物理课程的账号，查看课程中知识点的短视频，此外，还可以在搜狐新闻APP的搜狐科技账号上阅读每门物理课程的详细文章