当前位置首页 > 信息公告

磁场硬度H和磁感应硬度B,磁化硬度M和磁极化硬度J

更新时间:2023-10-15 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

磁场硬度H、磁感应硬度B、磁化硬度M和磁极化硬度J是四个特别重要的基本概念,她们之间关联但有时又很容易混淆。分清这四个概念对于磁材行业从业者是十分重要的,明天懂磁帝就为你们细说一下它们的身分和关系。60D物理好资源网(原物理ok网)

磁场硬度H60D物理好资源网(原物理ok网)

磁场硬度H虽然是一个没有实际意义的数学量,人们起初定义它的时侯假定有磁荷这些东西,而且后来发觉这个东西并不存在,它只是电压的另一面。60D物理好资源网(原物理ok网)

19世纪20年代科学家有一系列的革命性发觉,这种发觉开启了现代磁学理论。60D物理好资源网(原物理ok网)

英国化学学家汉斯·奥斯特于1820年7月发觉载流导线的电压会施加斥力于n极,使n极偏转指向。(奥斯特实验—电流的磁效应)9月,在这一新闻前往美国科大学仅仅一周以后,安培成功地做实验展示出,如果所载电压的流向相同,则两条平行的载流导线会相互吸引;否则,电压流向相反,平行导线会相互抵触。1825年安培发表了安培定理,这是关于电压和电压所迸发磁场的磁感线方向之间关系的定则。通过热学的检测可以得出长直导线外到导线距离相等的点,n极感遭到的“磁场”强度相同磁力矩做功,距离不同的点“磁场”强度随着距离成正比。这样我们通过热学检测和电压硬度来定义磁场硬度H这个数学量,它的单位是安A/米m,在高斯单位制中H的单位是Oe奥斯特,1A/m=4π×10-3Oe。60D物理好资源网(原物理ok网)

关于磁场硬度H有好多解释,我们可以简化地把H理解为一个外磁场(类比于电场硬度,比如借助电压I将一个磁场H施加到某个物体上)。60D物理好资源网(原物理ok网)

磁力矩做功正负判断_磁力矩做功计算公式_磁力矩做功60D物理好资源网(原物理ok网)

磁感应硬度B60D物理好资源网(原物理ok网)

磁场硬度只是外加电压给的一个磁场,而对于磁场内的铁磁性物质来说,不仅遭到外磁场H的影响,物质内部粒子在外磁场的作用下也会形成一个感生磁场。磁感应硬度B表示一个粒子“感受”到总磁场,是外加磁场H和此时感生磁场M的总和。60D物理好资源网(原物理ok网)

在真空中磁感应硬度和外磁场呈反比,B=μ0H,其中μ0为真空磁导率。在铁磁性物质内部的磁感应硬度B=μ0(H+M),即总磁场等于μ0减去“电流形成的磁场H”加上“介质遭到H磁化后形成的磁场M”之和。B的单位是特斯拉T,在高斯单位制中单位是高斯Gs,1T=10KGs。60D物理好资源网(原物理ok网)

虽然磁感应硬度才是磁极真正的“磁场硬度”,但因为历史上早已把H称为磁场硬度了,所以只能给B另起个名子叫磁感应硬度。B与H说的都是“磁场硬度”,但因为定义的形式和导入的方法不同,它们的单位是不同的(高斯制下B的单位是高斯Gs,H的单位是奥斯特Oe,1Oe=1×10-4Wb·m-2=1×10-4T=1Gs)。60D物理好资源网(原物理ok网)

磁场硬度H是虚无空间的磁场,它不考虑空间中的物质,它关注的是磁场和形成磁场的源--电压之间的关系,而磁感应硬度B则是考虑在虚无空间磁场H的基础上加上实际物质后最终磁场的强弱,它关注的是物质的实际磁场强弱。60D物理好资源网(原物理ok网)

磁化硬度M60D物理好资源网(原物理ok网)

刚刚我们早已提及了磁化硬度M,它是物质内部粒子在外磁场的作用下形成的一个感生磁场。近代数学证明,原子中的每位电子都在围绕原子核做轨道运动和载流子运动,这两种运动都形成磁效应。假如把分子看成一个整体,分子中各个电子对外所形成的磁效应的总和,可以用一个等效的圆电压来表示,这个等效的圆电压称为分子电压,其相应的磁矩称为分子磁矩,用pm来表示,它是分子中各个电子轨道磁矩和载流子磁矩的矢量和。60D物理好资源网(原物理ok网)

在无外磁场时,磁介质内部任一体积元内所有分子磁矩的矢量和为零,物质对外不显示磁性;而当磁介质处于外磁场中时,每位分子都遭到一个转矩,该扭矩促使分子磁矩转向外磁场的方向,于是,在外磁场的作用下,任一体积元内所有分子磁矩的矢量和不为零。这样,磁介质对外就显示出一定的磁性,或则说磁介质被磁化了。为了描述磁介质的磁化状态(磁化程度和磁化方向),我们引入磁化硬度矢量M,它表示单位容积内所有分子磁矩的矢量和,单位是A/m(高斯制下M的单位是高斯Gs)。60D物理好资源网(原物理ok网)

为了研究这个感生的磁场M与外加场H的关系,我们定义了磁化率χ=M/H。磁化率大,说明同样的外磁场能形成更多的内在感生磁场;磁化率小说明虽然外加磁场很大,上面的材料也“懒得理它”,只有微弱的响应。磁化率可正可负,正磁化率χ>0,说明形成的内部磁场M方向与外加磁场H相同,负磁化率χ60D物理好资源网(原物理ok网)

磁极化硬度J60D物理好资源网(原物理ok网)

上文中我们介绍了磁感应硬度B=μ0(H+M)=μ0H+μ0M,我们把μ0M称为物质的磁极化硬度,即J=μ0M,它的单位也是T(特斯拉)。磁极化硬度J在数学意义上解释为单位容积磁性介质的磁偶极矩,俗称内禀磁感应硬度。符号为Bi或J。从J=μ0M中不难看出,磁极化硬度J和细化硬度M之间的差异,仅在于M乘上一个常数μ0。60D物理好资源网(原物理ok网)

在软磁材料中,磁场硬度的值一般是不小于1000A/m,μ0为4×10-7H/m,而J=B-μ0H,所以磁感应硬度B和磁极化硬度J之间差异很小;但在硬磁性材料中,这些区别是十分明显的,因而一般会给出B=f(H)和J=f(H)这两种关系曲线。60D物理好资源网(原物理ok网)

为了帮助你们更好地理解B、J和M这三个概念,懂磁帝找到了物质的三种磁化曲线与三种磁滞回线图,从图上你们可以愈发直观地看出她们的关系和差别。(受绘图工具和书法水平限制磁力矩做功,曲线并不完全精准,仅供你们了解B、J和M使用)60D物理好资源网(原物理ok网)

以上是懂磁帝整合并总结相关书籍、学术论文、网络资源等各种资料后,对H、B、M、J这四个概念的介绍,如有不妥的地方欢迎你们见谅。60D物理好资源网(原物理ok网)

发表评论

统计代码放这里