物质的磁性磁导率和磁化率

合集下载

磁介质的热力学

磁介质的热力学

磁介质是指能够在外加磁场下发生磁化的物质。

在热力学中,磁介质的热力学性质可以通过以下几个方面来描述:
磁化强度(Magnetization):磁化强度是指单位体积内磁介质的磁矩总和。

它描述了磁介质在外加磁场下的响应程度。

磁化强度与外加磁场的关系可以通过磁化曲线(磁化强度与磁场强度的关系曲线)来表示。

磁化率(Magnetic Susceptibility):磁化率是磁介质磁化强度与外加磁场强度之间的比值。

它表示了磁介质对外加磁场的敏感程度。

磁化率可以分为自由磁化率和有效磁化率,分别考虑了自由磁矩和与晶格相互作用的磁矩。

磁场强度(Magnetic Field Intensity):磁场强度是指单位长度内磁场的总和。

它是磁场的物理量度,表示磁场的强弱。

磁场强度与磁化强度和磁介质的磁导率之间有关系。

磁导率(Permeability):磁导率是磁介质对磁场的导磁性能的度量。

它表示磁介质相对于真空的磁导磁性能。

磁导率可以分为绝对磁导率和相对磁导率,前者是指磁介质相对于真空的磁导率,后者是指磁介质相对于某种参考物质的磁导率。

这些热力学参数描述了磁介质在外加磁场下的磁化特性和响应情况。

它们对于研究磁性材料的性质和应用具有重要意义,例如磁存储器、磁传感器和电磁设备等。

通过对磁介质的热力学性质的研究,可以深入理解磁介质的行为和特性,以及它们在实际应用中的应用潜力。

磁导率

磁导率

磁导率表示物质磁化性能的一个物理量,是物质中磁感应强度B与磁场强度H之比,又成为绝对磁导率。

物质的绝对磁导率和真空磁导率(设为μ0=4*3.14*0.0000001H/m)比值称为相对磁导率,也就是我们一般意义上的磁导率。

对于顺磁质μr>1,对于抗磁质μr<1,但它们都与1相差很小(例如铜的μr与1之差的绝对值是0.94×10-5)。

然而铁磁质的μr可以大至几万。

非铁磁性物质的μ近似等于μ0。

而铁磁性物质的磁导率很高,μ>>μ0。

铁磁性材料的相对磁导率μr=μ/μ0如铸铁为200~400;硅钢片为7000~10000;镍锌铁氧体为10~1000;镍铁合金为2000;锰锌铁氧体为300~5000;坡莫合金为20000~200000。

空气的相对磁导率为1.00000004;铂为1.00026;汞、银、铜、碳(金刚石)、铅等均为抗磁性物质,其相对磁导率都小于1,分别为0.999971、0.999974、0.99990、0.999979、0.999982。

所以,铜虽然具有抗磁性,但相对磁导率也有0.99990;纯铁为顺磁性物质,其相对磁导率会达到400以上。

所以用铜裹住铁并不能阻断磁力,而且是远远不能。

在某些特殊情况下,铜的抗磁性就会表现出来,如规格很小的烧结钕铁硼磁体D3*0.8电镀镍铜镍后,磁通量会降低7-8%(当然,这个损失还包括倒角和镍层屏蔽导致的磁损)。

直截了当地讲,磁场无处不在,是不能阻断的。

只不过各种物质导磁性有所差异,如空气、材料、铜、铝、橡胶、塑料等相对磁导率近似为1,它们对磁不感兴趣;而铁磁性材料如铸铁、铸钢、硅钢片、铁氧体、坡莫合金等材料具有良好的导磁性能,因此可用于导磁,也可用于隔磁(本质上还是导磁)。

磁导率英文名称:magnetic permeability 表征磁介质磁性的物理量。

常用符号μ表示,μ为介质的磁导率,或称绝对磁导率。

目录1简介2常用参数3功能4方法原理1简介磁导率μ等于磁介质中磁感应强度B与磁场强度H之比,即μ=dB / dH通常使用的是磁介质的相对磁导率μr,其定义为磁导率μ与真空磁导率μ0之比,即μr=μ/μ0相对磁导率μr与磁化率χ的关系是:μr=1+χ磁导率μ,相对磁导率μr和磁化率xm都是描述磁介质磁性的物理量。

磁化率和磁导率

磁化率和磁导率

磁化率和磁导率
定义:实验证明,如果磁介质是各向同性的,在外磁场不太强的情况下,任一点的磁化强度与磁场强度H之间有如下关系:,式中为磁介质的磁化率,它是只和磁介质的性质有关的纯数。

将代入可得:
这更直接地表达了磁介质中任意点的B与H的关系,式中:,是磁介质的相对磁导率:称为磁介质的磁导率。

磁介质的分类:如果能在同一传导电流的磁场中,先后测出在真空和充满某种磁介质时的磁感强度和B,则它们的比值就是该磁介质的相对磁导率,即:
按值的不同,磁介质分为三类:
(1):顺磁质,如氧、铝、钨、铂、铬等。

(2):抗磁质,如氮、水、铜、银、金、铋等。

表示完全抗磁性,如超导体是理想的抗磁体。

(3):铁磁质,如铁、钴、镍等。

磁化率磁导率磁场强度磁感应强度

磁化率磁导率磁场强度磁感应强度
和传播
垂直交变的电场会在周围形成一个水平交变的磁场,而水平交变的磁 场又会在远方形成一个垂直的交变电场。这样电磁波就向四周传播出 去了。
电磁波的产生和传播
由麦克斯韦的电磁场理论,变化的电场产生变化的磁场, 而变化的磁场又产生变化的电场,这样就产生了电磁波。
E B
E B
E

顺磁性物质 相对磁导率稍大于1。如空气、 铝、铬、铂 反磁性物质 相对磁导率稍小于1。如氢、 铜等。 铁磁性物质 相对磁导率远大于1,其可达 几百甚至数万以上,且不是一个常数。如 铁、钴、镍、硅钢、坡莫合金、铁氧体等。
磁化率
• 磁化率,表征磁媒介质属性的物理量(磁导 率为表示媒介质导磁性能)。
磁导率
• 磁导率 :一个用来表示媒介质导磁性能的物 理量。不同的媒介质对磁场的影响不同,影响 的程度与媒介质的导磁性能有关。 • 意义:表示在空间或在磁芯空间中的线圈流过 电流后,产生磁通的阻力或者是其在磁场中导 通磁力线的能力。 • 公式表示: u=B/H 单位为H/m • μ为介质的磁导率,或称绝对磁导率。通常使 用的是磁介质的相对磁导率μr,其定义为磁导 率μ与真空磁导率μ0之比。 μ0=4π×10-7H/m
电流为1 A。 )
5、热力学温度(Kelvin温度)T;开(尔文) K(水三相点 热力学温度的1/273.16 ) 6、发光强度I(IV);坎(德拉)cd(是一光源在给定方向上 的发光强度,该光源发出频率为540×1012 Hz的单色辐射,且 在此方向上的辐射强度为(1/683)W/sr。 ) 7、物质的量n(v)。摩(尔)mol(是一系统的物质的量,
对于顺磁性或抗磁性物质顺次抗磁是根据磁导率来说的通常m的绝对值都很小大约在10磁导率和磁化率之间的联系电磁波电磁波从低频率到高频率包括有无线电波微波红外线可见光紫外光x射线和伽马射线等等

物质的磁性磁导率和磁化率

物质的磁性磁导率和磁化率
磁性功能材料是具有实际工程意义且具有较强磁性的材料,其应用广泛,包括计算机存储、电工产品等。磁学基础涉及物质的磁性,其中电子的循轨运动和自旋运动产生磁矩,是物质磁性的来源。基本磁性参量包括磁场强度、磁化强度和磁感应强度,它们之间的关系是磁学研究的基础。在磁性材料中,磁感应强度与磁场强度的比值定义为磁导率,而相对磁导率则是磁性材料磁导率与真空磁导率的比值。铁磁性物质被磁化后,其磁化场方向与外场方向相同,且磁化率较高。这是由于原子间的交换作用使原子磁矩有序排列,产生自发磁化。因此,铁磁性物质的相对磁导率是描述其在外加磁场下磁化能力的重要参数,反映了物质内部原子磁矩的排列和相互作用情况。
磁性材料广泛应用于计算机及声像记录用大容量存储装置如磁盘磁带电工产品如变压器电机以及通讯无线电电器和各种电子装置中是电子和电工工业机械行业和日常生活中不可缺少的材之一本章主要内容?磁学理论物质的磁性磁性的基本物理量?磁性材料分类软磁材料永磁材料半硬磁材料?磁性材料的基本性能与应用第三章磁性功能材料3

磁导率——精选推荐

磁导率——精选推荐

磁导率 (magnetic permeability) 磁性合金的磁感应强度B与磁场强度H的比值,μ=B/H,又称绝对磁导率,单位为H/m。

分类在工程实用中,磁导率术语都是指相对磁导率,为物质的绝对磁导率μ与磁性常数μ0(又称真空磁导率)的比值,μr=μ/μ0,为无量纲值。

通常“相对”二字及符号下标r都被省去。

磁导率是表示物质受到磁化场H作用时,内部的真磁场相对于H的增加(μ>1)或减少(μ<1)的程度。

在实际应用中,磁导率还因其技术磁化条件的不同而分为多种,其中磁性合金常用的有:(1)起始磁导率μi。

磁中性化的磁性合金,当磁场强度趋近于无限小时磁导率的极限值。

在实际测量中,-般规定某低值条件下的磁导率作为起始磁导率。

(2)最大磁导率μm。

对应基本磁化曲线上各点磁导率的最大值。

(3)微分磁导率μd。

与B-H曲线上某-点的斜率相对应的磁导率μd=dB/dH。

(4)脉冲磁导率μp。

在脉冲磁场的作用下,磁通密度增量△B与磁场强度增量△H的比值,μp=△B/△H。

(5)理想磁导率μid。

磁性合金同时经受-定数值的交流磁场强度(其幅值使材料趋于饱和且波形近似正弦)和给定的直流磁场强度作用,然后将交流磁场强度逐渐降为零,此时磁通密度与相应的直流磁场强度的比值。

这样得到的理想磁导率为所加直流磁场强度的函数。

理想磁导率又称无磁滞磁导率,主要用于弱磁性材料和软磁材料的瑞利区。

(6)复数磁导率μ。

合金中磁通密度B与磁场强度H的复数商,表示B和H在时间相位上不同。

假定B的空间矢量和H的空间矢量是平行的,μ=μ'-jμ''。

这里μ'为复数磁导率的实部,又称弹性磁导率;μ''为复数磁导率的虚部,对应于合金的磁损耗,又称粘性磁导率。

许多应用场合常常要求以串联或并联项表示复数磁导率即μ=μs'-jμs''和1/μ=1/μp'-1/jμp''。

磁导率介绍

磁导率介绍

中文名称:磁导率英文名称:magnetic permeability定义:磁介质中磁感应强度与磁场强度之比。

分为绝对磁导率和相对磁导率,是表征磁介质导磁性能的物理量。

磁导率μ等于磁介质中磁感应强度B与磁场强度H之比,即μ=B/H通常使用的是磁介质的相对磁导率μr,其定义为磁导率μ与真空磁导率μ0之比,即μr=μ/μ0相对磁导率μr与磁化率χ的关系是:μr=1+χ磁导率μ,相对磁导率μr和磁化率xm都是描述磁介质磁性的物理量。

对于顺磁质μr>1;对于抗磁质μr<1,但两者的μr都与1相差无几。

在大多数情况下,导体的相对磁导率等于1.在铁磁质中,B与H 的关系是非线性的磁滞回线,μr不是常量,与H有关,其数值远大于1。

例如,如果空气(非磁性材料)的磁导率是1,则铁氧体的磁导率为10,000,即当比较时,以通过磁性材料的磁通密度是10,000倍。

涉及磁导率的公式:磁场的能量密度=B^2/2μ在国际单位制(SI)中,相对磁导率μr是无量纲的纯数,磁导率μ的单位是亨利/米(H/m)。

常用的真空磁导率常用参数(1)初始磁导率μi:是指基本磁化曲线当H→0时的磁导率(2)最大磁导率μm:在基本磁化曲线初始段以后,随着H的增大,斜率μ=B/H逐渐增大,到某一磁场强度下(Hm),磁密度达到最大值(Bm),即(3)饱和磁导率μS:基本磁化曲线饱和段的磁导率,μs值一般很小,深度饱和时,μs=μo。

(4)差分(增量)磁导率μΔ∶μΔ=△B/△H。

ΔB及△H是在(B1,H1)点所取的增量如图1和图2所示。

(5)微分磁导率,μd∶μd=dB /dH,在(B1,H1)点取微分,可得μd。

可知:μ1=B1/H1,μ△=△B /△H,μd=dB1/dH1,三者虽是在同一点上的磁导率,但在数值上是不相等的。

非磁性材料(如铝、木材、玻璃、自由空间)B与H之比为一个常数,用μ。

来表示非磁性材料的的磁导率,即μ。

=1(在CGS单位制中)或μ。

(整理)磁学现象与物质的磁性

(整理)磁学现象与物质的磁性

磁学现象与物质的磁性人们很早就发现磁性材料具有特殊的功能特性。

公元前3世纪,《吕氏春秋·精通篇》中就出现“石,铁之母也。

以有磁石,故能引其子;石之不慈者,亦不能引也”的记载,叙述了磁性材料可以吸引特定的物质,如铁等。

在战国末期韩非所著的《有度篇》中已出现“故先王以立司南以端前夕”的记载;而在东汉王充的《论衡·是应篇》中出现了“司南之勺,投之于地,其柢指南”的记载,叙述了磁性材料具有南北极,可以指示南北方向的特性。

北宋沈括所著的《梦溪笔谈》中已有制作指南针的详尽描述,明朝《萍洲可谈》中出现船舶在苏门答腊海中航行时应用指南针的详细记载,叙述了磁性材料的应用。

在欧洲,人们在小亚细亚的Magnesia 地区发现了磁铁矿,因而人们把磁石叫做Magnet 。

人们虽然很早就发现了磁性的存在,但对磁性现象本质的认识却经历了相当长的时间。

1820年,奥斯特发现了电流的磁效应,1831年法拉第发现了电磁感应定律以及楞次发现的楞次定律,人们才逐渐揭开了磁性的奥秘。

随着原子结构的被揭露,尤其是量子力学的成就,人们对目前磁性的物理本质才有了一个大体满意的解释。

一、磁及磁现象的根源是电荷的运动1.1 一些基本的磁现象当电流通过一条导线,生成一个方向由右手定则指示的磁场。

如果大拇指指示正向电流I 的方向,四指就指示磁场B 的方向。

如果一条载流的长导线被卷成圆筒形,环绕圆筒线圈可观察到一个磁场;磁场的形状具有环环相叠的圆柱对称性,它的方向由右手定则规定。

此时,四指指示电流方向,拇指给出线圈内部的磁场方向。

外部的磁场具有圆环对称性。

而地球磁场源自地球熔融铁核的流动。

这种流动才使图中罗盘针的黑端指示出地理北极的方向。

假定一根棒状磁体按图1-3从一个线圈内部向外移开,在线圈绕组的两端可检测到一个电压脉冲。

电压源自线圈内磁力线的变化。

感生电压遵从Lenz 定律—如果线圈内的磁力线发生变化,由此在线圈内感生的电压是这样的.由它产生的电流决定的磁场与初始的变化方向相反。

磁化率的测定

磁化率的测定

磁化率的测定磁化率的测定是研究物质磁性性质的一种常用方法。

磁化率是描述物质在外磁场作用下磁化程度的物理量,是磁场强度与物质磁化强度之间的比值。

测定磁化率可以帮助我们了解物质的磁性特征,对于研究磁性材料、电磁器件设计等具有重要意义。

磁化率的测定可以通过多种方法实现,下面将介绍几种常见的测定方法。

一、磁化曲线法磁化曲线法是一种基于磁化过程的测定方法。

它通过在外磁场中改变物质的磁化状态,测定物质的磁化强度,从而计算出磁化率。

常用的仪器是霍尔差分磁化仪。

通过在不同磁场强度下测量样品的磁化强度,得到磁化曲线,通过对磁化曲线的分析,可以得到物质的磁化率。

二、振荡磁滞回线法振荡磁滞回线法是一种利用物质在交变磁场中的磁滞特性来测定磁化率的方法。

该方法通过在交变磁场中测量物质的磁化强度和磁场强度的关系,得到磁滞回线,进而计算出磁化率。

常用的仪器是交流磁滞仪。

该方法适用于测量低频范围内的磁化率。

三、饱和磁化法饱和磁化法是一种通过测量物质在饱和磁场下的磁化强度来计算磁化率的方法。

该方法利用了物质在饱和磁场下,磁化强度与磁场强度成线性关系的特点。

通过在饱和磁场下测量磁化强度,可以准确计算出磁化率。

常用的仪器是饱和磁化强度计。

四、库仑法库仑法是一种通过物质在恒定磁场中的磁导率来计算磁化率的方法。

该方法利用了物质在恒定磁场中,磁感应强度与磁场强度成线性关系的特点。

通过测量磁感应强度和磁场强度的比值,可以计算出磁化率。

常用的仪器是库仑磁感应强度计。

以上介绍了几种常见的磁化率测定方法,每种方法都有其适用范围和优缺点。

在实际应用中,选择合适的测定方法需要考虑样品特性、测量精度、实验条件等因素。

磁化率的测定在研究物质磁性性质、材料科学、电磁器件设计等领域具有重要应用价值。

磁化率的测定可以帮助我们了解物质的磁性特征,指导材料的选择和设计,推动科学研究的进展。

通过不断改进测定方法和提高测量精度,我们能够更好地理解和应用磁性材料,为科学技术的发展做出更大的贡献。

无磁、弱磁材料磁性能的测量方法

无磁、弱磁材料磁性能的测量方法

无磁、弱磁材料磁性能的测量方法最近几年,我们国家的经济以及科技都获取了显著的发展。

比如弱磁探测相关的技术就得以明显发展。

在这种背景之下,无磁以及弱磁材料对设备的性能影响变得更加明显。

所以,我们必须认真开展无磁以及弱磁物质的磁性测试以及筛选工作。

作者具体分析了几类常见的测量措施,并且简单的比对了它们的运用区间以及测量关键点等相关内容。

标签:无磁材料;弱磁材料;磁天平;磁导率;磁化率引言所谓的无磁材料,具体的说指的是那种不具有磁性的材料,像是最常见的铜铝等。

而弱磁材料,指的是那种磁性非常低的材料。

在过去的时候,当我们设计零件的时候,非常关注永磁型物质的性能,对于那些没有磁性的物质的性能却在很大程度上忽略了。

不过由于当前时期,电子工艺不断发展,此时电子设备开始朝着小型化以及高精确性方向发展,这时那种没有磁性的物质的性能对设备的特性影响就变得非常受关注了。

目前很多行业都使用无磁材料,比如我们国家的国防工作。

潜艇中所用的系列无磁不锈钢,导航系统所用的铜材,铜漆包线、铝材、钛合金、陶瓷等全部属于无磁物质,这些物质的磁导率等特性会对设备的精确性等产生非常明显的影响。

通过长久的开展无磁材料性能测试工作,我们发现了非常多的问题,很多的使用人都不熟悉此类物质的特性,也不知道怎样检测它们的性能,在选择以及运用的时候不知道怎样测试它们的品质,最终的后果是使得设备不符合规定,有的根本不能正常使用,最终只能再次检查,这就在无形之中加大了材料的浪费率,而且浪费时间和金钱。

作者在这个前提之下,具体分析了无磁以及弱磁物质的性能测量工作。

1 测量方法研究文章讲到的磁性指的是无磁以及无磁物质的磁化率以及剩磁等数值,我们常使用磁天平、振动样品磁强计和磁通门磁强计等来测试,它们的原理并非是完全一样的。

1.1 磁天平的测量原理磁天平的基本原理概括来说就是通过非均匀磁场作用在磁性物质上的力的测量,以此来获取磁性数值的一种措施。

按照测量措施来区分的话,它又可以分成古依法和法拉第法等[2]。

(整理)《磁性材料》基本要求.

(整理)《磁性材料》基本要求.

《磁性材料》基本要求一、熟练掌握基本概念:(1) 磁矩:磁偶极子等效的平面回路的电流和回路面积的乘积,μm =iS ,方向由右手定则确定,单位Am 2。

(2) 磁化强度(M ):定义单位体积磁性材料内磁矩的矢量和称为磁化强度,用M 表示,SI单位为A/m 。

CGS 单位:emu/cm 3。

换算关系:1 ×103 A/m = emu/cm 3。

(3) 磁场强度(H ):单位强度的磁场对应于1Wb 强度的磁极受到1牛顿的力。

SI 单位是A ·m -1。

CGS 单位是奥斯特(Oe)。

换算关系:1 A/m =4π/ 103 Oe 。

(4) 磁化曲线:磁体从退磁状态开始到磁化饱和的过程中,磁感应强度B 、磁化强度M 与磁场强度H 之间的非线性关系曲线。

(5) 退磁曲线:磁滞回线在第二象限的部分称为退磁曲线。

(6) 退磁场:当一个有限大小的样品被外磁场磁化时,在它两端出现的自由磁极将产生一个与磁化强度方向相反的磁场。

该磁场被称为退磁场。

退磁场的强度与磁体的形状及磁极的强度有关存在:Hd=-NM 。

(7) 饱和磁感应强度Bs(饱和磁通密度) :磁性体被磁化到饱和状态时的磁感应强度。

SI 单位是特斯拉[T]或[Wb·m -2];CGS 单位是高斯(Gauss)。

换算关系:1 T = 104 G 。

(8) 磁导率:定义为磁感应强度与磁场强度之比μ=B/H,表示磁性材料传导和通过磁力线的能力.单位为亨利/米(H·m -1). (9) 起始磁导率:磁性体在磁中性状态下磁导率的极限值。

H B H i 00lim1→=μμ (10) 磁化率定义为磁化强度与磁场强度之比:χ= M /H(11) 居里温度:即铁磁性材料(或亚磁性材料)由铁磁状态(或亚铁磁状态)转变为顺磁状态的临界温度,在此温度上,自发磁化强度为零。

(12) 磁各向异性:磁性材料在不同方向上具有不同磁性能的特性。

包括:磁晶各向异性,形状各向异性,感生各向异性和应力各向异性等。

磁学基础知识论述

磁学基础知识论述
的夹角; V0为块体材料的体积。
*当H改变H时,MH的改变为
*磁化机制有三种: *技术磁化只包括前两项,可分为四个阶段: (1) 弱磁场范围内的可逆畴壁位移; (2) 中等磁场范围内的不可逆畴壁位移; (3) 较强磁场范围内的可逆磁畴转动; (4) 强磁场下的不可逆磁畴转动。
*对一种磁性材料,磁化过程以一种或几种机制为主, 不一定包括全部的四种机制。 软磁材料:畴壁位移磁化为主 单畴颗粒材料:仅存在单纯畴转磁化过程
*畴壁位移磁化过程中的一般磁化方程式:
*物理意义:畴壁位移磁化过程中磁位能的降低与铁磁 体内能的增加相等。
*磁化过程中的平衡条件: 动力(磁场作用力)=阻力(铁磁体内部的不均匀性)
*根据阻力的不同来源,分为两种理论模型: 内应力模型和含杂模型
一、内应力模型
*主要考虑内应力的起伏分布对铁磁体内部能量变化的 影响,忽略杂质的影响。一般的金属软磁材料和高磁导 率软磁铁氧体适合采用这种模型。
K1
/3
K2
/
27
Fe:易轴为[100],故K1>0 Ni:易轴为[111],故K1<0
(2) 六角晶系
若自发磁化方向与c轴所成的角度为
Co晶体:易轴为[0001],故KU1、 KU2 >0
二、磁晶各向异性等效场
*无外场时磁畴内的磁矩倾向于沿易轴方向取向,就好像在易 磁化方向存在一个磁场,把磁矩拉了过去。它并不是真实存在 的磁场,而是把磁晶各向异性能的作用等效为一个磁场作用。
1.5 技术磁化 1.5.1 磁化机制
*磁化过程:磁性材料由磁中性状态变到磁饱和状态的过程
*反磁化过程:从磁饱和状态回到退磁状态的过程
*技术磁化:铁磁体在外场作用下通过磁畴转动和畴壁位移

磁性陶瓷及超导陶瓷

磁性陶瓷及超导陶瓷
化供了率大m小为为磁H化D强=4度M与的外附场加强磁度场的,比因值此。物磁质化中时产,生物的质磁对感外应磁强场度提B
由外磁场H(宏观电流所产生的磁场)和物质内部由电子自旋产生的 附加磁场HD (分子电流或微观电流所产生的磁场)两部分组成。
B H HD H 4M (1 4 )H ' H
式中:0=1为自由空间(真空)的磁导率,真空中 = 0;’是材
二.硬磁铁氧体
硬磁铁氧体属于磁铅石型六方晶系,主要为钡铁氧体和
铝铁氧体。
三.用途:
主要的磁材料、高通滤波器、天线、线圈骨架、 半导体衬底、磁记录材料、磁致功能材料等等
7.4.5超导陶瓷
一.超导陶瓷的基本概念 每一种超导体都有表现其特征的临界温度Tc,当温度低于Tc时,
其电阻为零,并且保持不变。然而,若施加一个大于Hc的磁场, 则可使超导体失去超导性,回到正常状态。这里磁场Hc称为临界 磁场。 二.超导陶瓷材料
亚铁磁性与反铁磁
性很相似,然而由于两 个方向上的磁矩不相等, 导致净宏观磁矩,因而 在某特征温度下表现出 自发磁化。亚铁磁体的 宏观磁化性质与铁磁体 很相似,这类材料中最 重要的是磁性氧化物 (铁氧体)及MnSb、MnAs
等, 达102数量级。
B
BS Bm
Br
Hc
Hm H
典型的磁滞回线
磁滞效应
铁磁性和亚铁磁性材料在 外磁场作用下的宏观磁化,具 有不可逆性,也即具有磁滞效 应。磁化曲线(磁滞回线)中, 端点对应的磁场和磁感应强度 为最大磁场Hm和最大磁感应强 度Bm,横坐标交点Hc是矫顽 力,纵坐标交点Br是剩余磁感 应强度。饱和磁滞回线在纵坐 标上最高点BS是饱和磁化强度。
主要材料体系: 主要成分: 氧化物、磷化物、堇青石 、磷青 石;等生物相容性材料

磁化率与相对磁导率的关系

磁化率与相对磁导率的关系

磁化率与相对磁导率的关系磁化率和相对磁导率是物质磁性性质的重要指标,它们分别描述了物质对磁场的响应和传导能力。

磁化率是描述物质磁化程度的物理量,它是物质磁化强度与外加磁场强度之比。

相对磁导率则是描述物质相对于真空的磁导率。

磁化率和相对磁导率之间存在着密切的关系。

从定义上看,磁化率是相对磁导率的一部分。

具体而言,相对磁导率是物质的磁导率与真空磁导率的比值,而磁化率是物质的磁化强度与外加磁场强度之比。

因此,磁化率和相对磁导率之间的关系可以用以下公式表示:相对磁导率 = 1 + 磁化率这个公式表明,相对磁导率是由磁化率和真空磁导率共同决定的。

当物质被磁化时,其磁化率增加,从而导致相对磁导率的增加。

相对磁导率越大,物质的磁导率就越大,表明物质对磁场的传导能力越强。

磁化率和相对磁导率的关系对于理解物质的磁性行为具有重要意义。

根据这个关系,可以通过测量物质的磁化率来了解其相对磁导率,从而推断物质对磁场的响应和传导能力。

磁化率和相对磁导率的测量方法主要有静态法和动态法两种。

静态法是通过测量物质在外加磁场下的磁化强度来计算磁化率和相对磁导率,而动态法则是通过测量物质在变化磁场下的响应来得到这些参数。

在实际应用中,磁化率和相对磁导率的值会因物质的不同而有所差异。

一般来说,铁、镍、钴等铁磁性材料的磁化率和相对磁导率较大,表明它们对磁场的响应和传导能力较强。

而铜、铝等非磁性材料的磁化率和相对磁导率较小,表明它们对磁场的响应和传导能力较弱。

此外,还有一些特殊材料,如超导材料,其磁化率和相对磁导率可以为零或负值。

磁化率和相对磁导率是描述物质磁性性质的重要参数,它们之间存在着密切的关系。

磁化率是描述物质磁化程度的物理量,而相对磁导率是描述物质相对于真空的磁导率。

相对磁导率可以通过磁化率和真空磁导率的关系得到。

磁化率和相对磁导率的测量方法主要有静态法和动态法。

不同物质的磁化率和相对磁导率会有所差异,这些差异反映了物质对磁场的响应和传导能力。

磁化率和磁导率

磁化率和磁导率

磁化率和磁导率都是描述物质磁性特性的物理量,但它们之间存在一些区别。

1. 磁化率(Magnetic Susceptibility):磁化率是描述物质对外加磁场响应的程度的物理量。

它衡量了物质在外加磁场作用下磁化的能力。

磁化率通常用符号χ表示,单位为m³/kg(国际单位制)或cm³/g(厘米-克制)。

磁化率可以分为两种情况:
-顺磁性物质的磁化率为正值,表示物质在外加磁场下与磁场方向相同的方向上磁化。

-反磁性物质的磁化率为负值,表示物质在外加磁场下与磁场方向相反的方向上磁化。

2. 磁导率(Magnetic Permeability):磁导率是描述物质对磁场的相对响应能力的物理量。

它衡量了物质中的磁感应强度与外加磁场强度之间的关系。

磁导率通常用符号μ表示,单位为H/m(亨利/米,国际单位制)或N/A²(牛顿/安培的平方,厘米-克制)。

-真空(或空气)的磁导率被定义为常数,近似为μ₀= 4π×10⁻⁷H/m。

-在介质中,磁导率相对于真空的磁导率可能会有所改变,通常用相对磁导率的概念来描述。

总结起来,磁化率是描述物质在外加磁场下磁化程度的物理量,而磁导率是描述物质对磁场的响应能力的物理量。

它们都是描述物质磁性特性的重要参数。

磁导率计算

磁导率计算

磁导率计算磁导率是指物质在外加磁场中对磁场的响应能力。

它是描述物质磁性质的重要参数。

磁导率决定了物质的磁化情况,对于电磁学和材料科学具有重要意义。

磁导率可以分为真空磁导率和物质磁导率两种。

真空磁导率是空气或真空中的磁导率,通常用符号μ0表示。

它是最基本的磁导率单位,其值为4π×10-7 H/m。

真空磁导率在电磁学中起到了非常重要的作用,它决定了光速以及电磁波的传播速度。

而物质磁导率则是指物质在外加磁场中的磁化响应能力。

磁场可以使物质内部的磁矩发生取向或排列变化,从而形成磁化强度。

物质磁导率通常用符号μ表示,是真空磁导率μ0与相对磁导率的乘积,即μ = μ0 ×μr。

物质的相对磁导率μr是物质对磁场响应能力的度量,它是物质磁化率与真空磁导率之比。

物质磁导率可以是正值、负值或复数,具体取决于物质的特性。

磁导率的计算过程涉及到物质的磁化特性和磁场的影响。

在计算过程中,需要了解物质的磁化率以及磁场的强度。

磁化率的单位通常用亚当/米(A/m)或本斯(B"H"/m)来表示,它是比例常数,反映了物质对外加磁场的响应能力。

磁场的强度通常用安培/米(A/m)来表示,它是磁场对单位长度的作用力。

根据磁场的强度和物质的磁化率,可以计算出物质的磁化强度。

磁导率的计算对于很多领域都有指导意义。

在电磁学中,磁场的强度和磁导率的计算可以帮助我们了解电磁场的特性,预测电磁波的传播速度,优化电磁设备的设计。

在材料科学中,磁导率的计算可以帮助我们研究不同物质的磁性质,寻找新型材料,并应用于磁性材料的制备和应用。

总之,磁导率是描述物质对磁场响应能力的重要参数。

它包括真空磁导率和物质磁导率两种。

磁导率的计算涉及到物质的磁化特性和磁场的强度。

磁导率的计算对于电磁学和材料科学具有重要意义,能够指导我们了解和应用磁性材料的特性。

磁导率

磁导率

磁导率表示物质磁化性能的一个物理量,是物质中磁感应强度B与磁场强度H之比,又成为绝对磁导率。

物质的绝对磁导率和真空磁导率(设为μ0=4*3.14*0.0000001H/m)比值称为相对磁导率,也就是我们一般意义上的磁导率。

对于顺磁质μr>1,对于抗磁质μr<1,但它们都与1相差很小(例如铜的μr与1之差的绝对值是0.94×10-5)。

然而铁磁质的μr可以大至几万。

非铁磁性物质的μ近似等于μ0。

而铁磁性物质的磁导率很高,μ>>μ0。

铁磁性材料的相对磁导率μr=μ/μ0如铸铁为200~400;硅钢片为7000~10000;镍锌铁氧体为10~1000;镍铁合金为2000;锰锌铁氧体为300~5000;坡莫合金为20000~200000。

空气的相对磁导率为1.00000004;铂为1.00026;汞、银、铜、碳(金刚石)、铅等均为抗磁性物质,其相对磁导率都小于1,分别为0.999971、0.999974、0.99990、0.999979、0.999982。

所以,铜虽然具有抗磁性,但相对磁导率也有0.99990;纯铁为顺磁性物质,其相对磁导率会达到400以上。

所以用铜裹住铁并不能阻断磁力,而且是远远不能。

在某些特殊情况下,铜的抗磁性就会表现出来,如规格很小的烧结钕铁硼磁体D3*0.8电镀镍铜镍后,磁通量会降低7-8%(当然,这个损失还包括倒角和镍层屏蔽导致的磁损)。

直截了当地讲,磁场无处不在,是不能阻断的。

只不过各种物质导磁性有所差异,如空气、材料、铜、铝、橡胶、塑料等相对磁导率近似为1,它们对磁不感兴趣;而铁磁性材料如铸铁、铸钢、硅钢片、铁氧体、坡莫合金等材料具有良好的导磁性能,因此可用于导磁,也可用于隔磁(本质上还是导磁)。

磁导率英文名称:magnetic permeability 表征磁介质磁性的物理量。

常用符号μ表示,μ为介质的磁导率,或称绝对磁导率。

目录1简介2常用参数3功能4方法原理1简介磁导率μ等于磁介质中磁感应强度B与磁场强度H之比,即μ=dB / dH通常使用的是磁介质的相对磁导率μr,其定义为磁导率μ与真空磁导率μ0之比,即μr=μ/μ0相对磁导率μr与磁化率χ的关系是:μr=1+χ磁导率μ,相对磁导率μr和磁化率xm都是描述磁介质磁性的物理量。

磁化率和磁导率的关系

磁化率和磁导率的关系

磁化率和磁导率的关系一、引言磁性材料是指具有磁性的物质,其磁性是由于物质内部存在着微观电流所产生的。

磁化率和磁导率是描述磁性材料特性的两个重要参数,它们之间存在着密切的关系。

本文将从以下几个方面展开讨论:什么是磁化率和磁导率?它们各自的定义和计算方法是什么?它们之间的关系如何?二、什么是磁化率和磁导率?1. 磁化率磁化率是指在外加一个恒定的外场下,物质中单位体积内所感受到的平均磁场强度与外加恒定场强度之比。

其数学表达式为:χ=ΔM/ΔH其中,ΔM表示单位体积内所发生的平均自发极化强度变化量,ΔH表示外加恒定场强变化量。

2. 磁导率磁导率是指在外加一个交变电场下,物质中单位截面积内所感受到的平均感应电流密度与交变电场强度之比。

其数学表达式为:μ=J/H其中,J表示单位截面积内所感受到的平均感应电流密度,H表示交变电场强度。

三、磁化率和磁导率的计算方法1. 磁化率的计算方法磁化率可以通过实验测量得到。

实验时需要先将待测物质置于外加恒定场强中,使其达到磁饱和状态。

然后,在保持外加恒定场强不变的情况下,测量物质中单位体积内所发生的平均自发极化强度变化量ΔM,最后根据上述公式计算出磁化率。

2. 磁导率的计算方法磁导率同样可以通过实验测量得到。

实验时需要将待测物质放置于外加交变电场中,并测量单位截面积内所感受到的平均感应电流密度J 和交变电场强度H,最后根据上述公式计算出磁导率。

四、磁化率和磁导率之间的关系1. 理论推导根据安培定律和法拉第电磁感应定律,可以得到以下两个方程:B=μ0(H+M)E=-dΦ/dt其中,B表示磁场强度,μ0表示真空中的磁导率,H表示外加恒定场强,M表示物质中的磁化强度,E表示感应电动势,Φ表示磁通量。

将上述两个方程联立起来,并假设物质中的电流密度J与磁化强度M成正比,即J=σM(其中σ为比例系数),则可以得到以下关系:B=(μ0+χ)HE=-dΦ/dt=-μ0dH/dt-σdM/dt根据上述式子可以看出,当物质处于静态状态下时,即外加场强恒定不变时,有B=μ0H+μ0χH。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
铁磁体的磁化率是描述其磁性能的关键参数,定义为磁化强度与磁场强度之比。在磁学基础中,物质的磁性具有普遍性,原子磁矩的相互作用决定了物质表现的磁性类型。对于铁磁体,通常在1至104之间。这是由于铁磁体内部原子间的交换作用使原子磁矩发生有序排列,产生自发磁化。因此,铁磁体表现出强烈的磁性。了解铁磁体的磁化率有助于深入理解其磁性能,并为磁性材料的应用提供重要依据。例如,在电工产品如变压器、电机的设计中,需要充分考虑铁磁体的磁化率以确保设备的性能和效率。此外,在通讯、无线电、电器和各种电子装置中,铁磁体的磁化率也扮演着至关重要的角色。
相关文档
最新文档