磁标势(英语:Magnetic scalar potential)是描述磁场性质的一个有用的辅助量,尤其是在永磁体中。
在一个单连通、没有自由电流的区域,有
这样,我们可以定义磁标势为:194-199
又因为
并且
这里,充当了磁场的“源”,看起来就像是在电场中的角色。因此,类比束缚电荷,我们可以将
称为“束缚磁荷”(虽然到目前为止尚未发现有单独的磁荷存在)。
如有区域存在自由电流,则可以从总的磁场中减去自由电流的贡献,利用磁标势方法求得剩余量。
在静磁学里,描述在源电流四周的另外一个很有用的工具是磁标势。由于磁标势是一个标量,不是矢量,大多数时候,使用磁标势可以使得运算更加简便。但是,它只能使用在没有源电流的空间。注意到静磁学的两个基本方程为
其中, 是磁场强度(H场)。
假设电流密度 等于零,则 ,H场是个保守场,必定存在一个函数 满足
称这函数为磁标势。在真空里或各向同性、线性、均匀的介电质里,则可将上述定义式代入高斯磁定律,稍加编排,表示为拉普拉斯方程的形式:
对于任意连续场 ,其梯度的旋度为零。这意味着磁标势场不能存在有任何源电流。但是,实际而言,假若容许不连续线的存在于磁标势场(不连续点可以拥有两种不同的数值),应用复分析,就可以计算源电流产生的磁场。这不连续线称为割线(line of cut)。当用磁标势来解析静磁学问题时,源电流必须置放于割线。
在铁磁性物质或永久磁铁里,B场 、磁化强度 与H场 之间的关系比较复杂:
应用高斯磁定律,
立可得到
可以视为磁场的源电流,就好似 是静电学的束缚电荷一样。这样,类比束缚电荷,可以称呼 为“束缚磁荷”。这样,束缚磁荷的泊松方程为
这泊松方程的解答为