极化强度与磁化强度
磁极化强度 J磁化强度 M剩磁 Jr Br
磁极化强度 J 磁化强度 M 剩磁 Jr Br 4、什么叫磁极化强度(J)，什么叫磁化强度(M)，二者有何区别？现代磁学研究表明：一切磁现象都起源于电流。
磁性材料也不例外，其铁磁现象是起源于材料内部原子的核外电子运动形成的微电流，亦称分子电流。
这些微电流的集合效应使得材料对外呈现各种各样的宏观磁特性。
因为每一个微电流都产生磁效应，所以把一个单位微电流称为一个磁偶极子。
定义在真空中每单位外磁场对一个磁偶极子产生的最大力矩为磁偶极矩pm，每单位材料体积内磁偶极矩的矢量和为磁极化强度J，其单位为T（特斯拉，在CGS单位制中，J的单位为Gs，1T=10000Gs）。
定义一个磁偶极子的磁矩为pm/μ0，μ0为真空磁导率，每单位材料体积内磁矩的矢量和为磁化强度M，其SI单位为A/m，CGS单位为Gs(高斯)。
M与J的关系为：J=μ0M，在CGS单位制中，μ0=1，故磁极化强度与磁化强度的值相等；在SI单位制中，μ0=4π×10-7 H/m (亨/米)。
5、什么叫剩磁(Jr，Br)，为什么在永磁材料的退磁曲线上任意测量点的磁极化强度J值和磁感应强度B值必然小于剩磁Jr和Br值？永磁材料在闭路状态下经外磁场磁化至饱和后，再撤消外磁场时，永磁材料的磁极化强度J和内部磁感应强度B并不会因外磁场H 的消失而消失，而会保持一定大小的值，该值即称为该材料的剩余磁极化强度Jr和剩余磁感应强度Br，统称剩磁。
剩磁Jr和Br的单位与磁极化强度和磁感应强度单位相同。
根据关系式(1-1)可知，在永磁材料的退磁曲线上，磁场H为0时，Jr=Br，磁场H为负值时，J与B不相等，便分成了J-H和B-H二条曲线。
从关系式(1-1)还可以看到，随着反向磁场H的增大，B从最大值Br=Jr变化到0，最后为负值，对于现代永磁材料，B退磁曲线的变化规律往往为直线；J退磁曲线的变化规律则不同：随着反向磁场H的增大，B值线性减小，由于B值的减小量总是大于或等于反向磁场H的增大量，故在J退磁曲线上的一定区域内可以保持相对平直的直线，但其J值总是小于Jr。
磁学单位换算
周期及其有关现象的量和单位；
GB 3102.3－93
力学的量和单位；
GB 3102.4－93
热学的量和单位；
GB 3102.5－93
电学和磁学的量和单位；
GB 3102.6－93
光及有关电磁辐射的量和单位；
GB 3102.7－93
声学的量和单位；
GB 3102.8－93
物理化学和分子物理学的量和单位；
法定计量单位的名称、符号由国务院公布。”
我们在实际工作中应该使用磁学量的国家法定计量单位。关于 SI 单位制的详细内容可
以查阅下列相关国家标准。
GB 3100－93
国际单位制及其应用；
GB 3101－93
有关量、单位和符号的一般原则；
GB 3102.1－93
空间和时间的量和单位；
GB 3102.2－93
有理单位制的提出和使用是为了使整个科学技术领域中所使用的各种方程式多数都
具有简洁对称的形式和尽可能简化的系数，非有理单位制可能在电磁学中使用更加简洁，
但是将使得其它学科领域的很多方程式变得复杂，缺乏对称美。有理单位制虽然使得电磁
学的三个基本方程式都带有 4π因子，但是极大地简化了更多的其它方程式的形式。4π因子
当基本量选定之后，所有导出量的量纲指数也都确定下来。但是导出量的数字因数κ 则取决于基本量的单位的选择，从实用的角度，我们显然希望所有导出量的数字因数都等 于 1 比较方便，能够满足这种要求的单位制称为一贯单位制，简称一贯制。SI 单位制就是 这种单位制，7 个基本量的一贯制单位和符号分别为：米（m）、千克（公斤）（kg）、秒（s）、 安培（A）、开尔文（K）、摩尔（mol）和坎德拉（cd）。1960 年，CGPM 将平面角的单位 弧度（符号为：rad）和立体角的单位球面度（符号为：sr）两个 SI 单位称为“辅助单位”； 1980 年 CIPM 将这两个辅助单位归类为无量纲导出单位，但是，在很多情况下，使用它们 原有的专门名称和符号则比较合适。
永磁材料基本性能术语解析
永磁材料基本性能解析1、什么是永磁材料的磁性能，它包括哪些指标？永磁材料的主要磁性能指标是：剩磁(Jr, Br)、矫顽力(bHc)、内禀矫顽力(jHc)、磁能积(BH)m。
我们通常所说的永磁材料的磁性能，指的就是这四项。
永磁材料的其它磁性能指标还有：居里温度(Tc)、可工作温度(Tw)、剩磁及内禀矫顽力的温度系数(Brθ, jHcθ)、回复导磁率(μrec.)、退磁曲线方形度( Hk/ jHc)、高温减磁性能以及磁性能的均一性等。
除磁性能外，永磁材料的物理性能还包括密度、电导率、热导率、热膨胀系数等；机械性能则包括维氏硬度、抗压（拉）强度、冲击韧性等。
此外，永磁材料的性能指标中还有重要的一项，就是表面状态及其耐腐蚀性能。
2、什么叫磁场强度(H)？1820年，丹麦科学家奥斯特(H. C. Oersted)发现通有电流的导线可以使其附近的磁针发生偏转，从而揭示了电与磁的基本关系，诞生了电磁学。
实践表明：通有电流的无限长导线在其周围所产生的磁场强弱与电流的大小成正比，与离开导线的距离成反比。
定义载有1安培电流的无限长导线在距离导线1/2π米远处的磁场强度为1A/m(安/米，国际单位制SI)；在CGS单位制(厘米-克-秒)中，为纪念奥斯特对电磁学的贡献，定义载有1安培电流的无限长导线在距离导线0.2厘米远处磁场强度为1Oe（奥斯特），1Oe=1/(4π×10³) A/m。
磁场强度通常用H表示。
3、什么叫磁极化强度(J)，什么叫磁化强度(M)，二者有何区别？现代磁学研究表明：一切磁现象都起源于电流。
磁性材料也不例外，其铁磁现象是起源于材料内部原子的核外电子运动形成的微电流，亦称分子电流。
这些微电流的集合效应使得材料对外呈现各种各样的宏观磁特性。
因为每一个微电流都产生磁效应，所以把一个单位微电流称为一个磁偶极子。
定义在真空中每单位外磁场对一个磁偶极子产生的最大力矩为磁偶极矩pm，每单位材料体积内磁偶极矩的矢量和为磁极化强度J，其单位为T（特斯拉，在CGS单位制中，J的单位为Gs，1T=10000Gs）。
电动力学知识的总结
第一章 电磁现象的普遍规律§1.1 电荷与电场1、库仑定律（1）库仑定律如图1-1-1所示，真空中静止电荷'Q 对另一个静止电荷Q 的作用力F 为()'3''041r r rr Q Q F --=πε （1.1.1）式中0ε是真空介电常数。
（2）电场强度E静止的点电荷'Q 在真空中所产生的电场强度E为()'3''41r r r r Q E --=πε （1.1.2）（3）电场的叠加原理N 个分立的点电荷在r 处产生的场强为()'13'0'4iNi i i r r r r Q E --=∑=πε （1.1.3）体积V 内的体电荷分布()'rρ所产生的场强为()()'3'''041r r r r dV r E V--=⎰ρπε （1.1.4）式中'r 为源点的坐标，r为场点的坐标。
2、高斯定理和电场的散度高斯定理：电场强度E穿出封闭曲面S 的总电通量等于S 内的电荷的代数和)(∑ii Q 除以0ε。
用公式表示为∑⎰=⋅iiSQS d E 01ε （分离电荷情形） （1.1.5）或⎰⎰=⋅VSdV S d E ρε01（电荷连续分布情形） （1.1.6）其中V 为S 所包住的体积，S d为S 上的面元，其方向是外法线方向。
应用积分变换的高斯公式⎰⎰⋅∇=⋅VSdV E S d E（1.1.7）由（1.1.6）式可得静电场的散度为ρε01=⋅∇E 3. 静电场的旋度由库仑定律可推得静电场E的环量为0=⋅⎰Ll d E（1.1.8）应用积分变换的斯托克斯公式⎰⎰⋅⨯∇=⋅SLS d E l d E从（1.1.8）式得出静电场的旋度为0=⨯∇E（1.1.9）§1.2 电流和磁场1、电荷守恒定律不与外界交换电荷的系统，其电荷的代数和不随时间变化。
对于体积为V ，边界面为S 的有限区域内，有⎰⎰-=⋅V S dV dtdS d J ρ （1.2.1） 或0=∂∂+⋅∇tJ ρ（1.2.2）这就是电荷守恒定律的数学表达式。
磁化强度和磁极化强度的关系和单位
磁化强度和磁极化强度的关系和单位磁化强度和磁极化强度是磁学中两个重要的物理量，它们之间存在着密切的关系。
本文将介绍磁化强度和磁极化强度的定义、计算方法以及它们之间的关系，并给出相应的单位。
磁化强度是描述物质磁化程度的物理量，它表示单位体积内磁偶极矩的总和。
磁化强度的定义可以用以下公式表示：磁化强度 = 磁化矢量 / 单位体积其中，磁化矢量是单位体积内的磁偶极矩总和。
磁化强度的单位是安培/米（A/m）。
磁极化强度是描述物质磁化程度的另一个物理量，它表示单位面积内磁偶极矩的总和。
磁极化强度的定义可以用以下公式表示：磁极化强度 = 磁极化矢量 / 单位面积其中，磁极化矢量是单位面积内的磁偶极矩总和。
磁极化强度的单位是安培/米（A/m）。
磁化强度和磁极化强度之间的关系可以通过以下公式表示：磁化强度 = 磁极化强度× 磁导率其中，磁导率是物质对磁场的响应能力的度量，是一个常数。
磁导率的单位是亨利/米（H/m）。
磁化强度和磁极化强度的关系可以理解为磁化强度是磁极化强度在给定磁导率下的放大倍数。
当磁导率增大时，磁化强度也会相应增大。
在实际应用中，磁化强度和磁极化强度常常用于描述磁性材料的特性。
通过测量磁化强度或磁极化强度，可以了解材料对外加磁场的响应程度，从而判断材料的磁性质。
总结一下，磁化强度和磁极化强度是描述物质磁化程度的物理量，它们之间的关系可以通过磁导率来表示。
磁化强度和磁极化强度的单位都是安培/米（A/m）。
通过研究磁化强度和磁极化强度，可以深入了解材料的磁性质，并在实际应用中发挥重要作用。
希望本文对您理解磁化强度和磁极化强度的关系和单位有所帮助。
如有任何疑问，请随时提问。
永磁体基本性能参数
永磁体基本性能参数永磁材料：永磁材料被外加磁场磁化后磁性不消失，可对外部空间提供稳定磁场。
钕铁硼永磁体常用的衡量指标有以下四种：剩磁（Br）单位为特斯拉（T）和高斯（G）1G=0.0001T将一个磁体在闭路环境下被外磁场充磁到技术饱和后撤消外磁场，此时磁体表现的磁感应强度我们称之为剩磁。
它表示磁体所能提供的最大的磁通值。
从退磁曲线上可见，它对应于气隙为零时的情况，故在实际磁路中磁体的磁感应强度都小于剩磁。
钕铁硼是现今发现的Br最高的实用永磁材料。
磁感矫顽力（Hcb）单位是安/米（A/m）和奥斯特（Oe）或1Oe≈79.6A/m处于技术饱和磁化后的磁体在被反向充磁时，使磁感应强度降为零所需反向磁场强度的值称之为磁感矫顽力（Hcb）。
但此时磁体的磁化强度并不为零，只是所加的反向磁场与磁体的磁化强度作用相互抵消。
（对外磁感应强度表现为零）此时若撤消外磁场，磁体仍具有一定的磁性能。
钕铁硼的矫顽力一般是11000Oe以上。
内禀矫顽力（Hcj）单位是安/米（A/m）和奥斯特（Oe）1Oe≈79.6A/m使磁体的磁化强度降为零所需施加的反向磁场强度，我们称之为内禀矫顽力。
内禀矫顽力是衡量磁体抗退磁能力的一个物理量，如果外加的磁场等于磁体的内禀矫顽力，磁体的磁性将会基本消除。
钕铁硼的Hcj会随着温度的升高而降低所以需要工作在高温环境下时应该选择高Hcj的牌号。
磁能积(BH)单位为焦/米3（J/m3）或高奥（GOe）1MGOe≈7.96kJ/m3退磁曲线上任何一点的B和H的乘积既BH我们称为磁能积,而B某H的最大值称之为最大磁能积(BH)ma某。
磁能积是恒量磁体所储存能量大小的重要参数之一，(BH)ma某越大说明磁体蕴含的磁能量越大。
设计磁路时要尽可能使磁体的工作点处在最大磁能积所对应的B和H附近。
各向同性磁体：任何方向磁性能都相同的磁体。
各向异性磁体：不同方向上磁性能会有不同；且存在一个方向，在该方向取向时所得磁性能最高的磁体。
磁学常用单位制
磁学常用单位制Unit conversion from SI to Gaussian:79.6 A/m = 1 oersted1 gauss = 1 oersted (in free air)1 gauss = 10-4 tesla = 105 gamma1 nanotesla = 10 microgauss = 1 gamma一般测量系统采用的都是高斯制单位，不过你只要知道它们之间的换算关系即可Field(G)：G是磁感应强度B的高斯制单位。
国际制单位是T（特斯拉）1T=10^4G磁场强度H的国际单位是A/m。
高斯单位是Oe（奥斯特）1A/m=4pi*10^-3OeMoment(emu) ：M(emu)是磁矩。
1Am^2=10^3emu.同时1Oe=1G这是正确的。
在高斯单位制下，磁矩μ的单位是emu，磁化强度M的单位是emu/cm^3，磁场H的单位是Oe，磁感应强度B的单位是G，M=μ/V，B=H+4πM在CGS单位制中，磁化强度、磁感应强度和磁极化强度的单位都使用相同的专门名称高斯（Gs），而在SI单位制中，磁感应强度和磁极化强度的单位也使用相同的专门名称特斯拉（T），但是进行单位换算时又各自遵循不同的换算关系。
原因是这三个量从三个不同方面表征了磁场源的特性，所以尽管使用了相同的单位名称，但是定义不同，CSC单位制下：M和J下的Gs数值上是相等的，和B下连数值上也不相等，也没法相等。
一句话，CGS下名字都是Gs，意义和数值是不全一样的！SI v.s. CGS---------------------------------------------------------------- 磁化强度M 1A/m = 0.001 emu/cc磁场强度H 1A/m = 0.004πOersted(Oe)磁感应强度 B 1T = 10000 Gauss(g)能量 E 1J = 10000000 erg(=emu*Oe)换算1g = 1 Oe1emu/cc = 4π Oe---------------------------------------------------------------- B=μ(H+M) <-> B=H+4πM (μ是磁导率,μ_0=4π×10^-7) | | |gOeem/cc注：cc=centimeter cubic=cm^3。
第三章;磁学性能(材料的磁化特征及其基本参数)
四、磁化曲线和磁滞回线
磁导率和磁场的关系
磁滞：指铁磁材料的磁性状态变化时，磁化 强度滞后于磁场强度，它的磁通密度B与磁场 强度 H之间呈现磁滞回线关系 剩磁Br：磁滞回线中，外磁场 减小为零时， 铁磁质所具有的磁感应强度 矫顽力Hc：为使剩磁降低为零而施加的反向 外磁场强度 磁致损耗：铁磁材料在磁化过程中由磁滞现 象引起的能量损耗。经一次循环，磁滞损耗 等于磁滞回线的面积
一个环形电流的磁矩：Pm=ΙS Ι环形电流的强度， S是环形所包围的面积。
当有外加磁场后，环形电流的磁矩沿磁场规律排 列，在宏观上显示磁性。用磁化强度衡量物质磁 性强弱及磁化状态
磁化强度
磁化强度：单位体积的总磁矩
磁极化强度
材料受磁化后呈规律排列，宏观上显示磁极 （南北极），把微观的磁分子称为磁偶极 子，宏观所表示出的磁矩称为磁偶极矩jm
第三章 材料的磁学性能
材料的磁化特征及其基本参数
一、磁化现象及磁化强度 磁性与物质的微观结构相关，决定于原子
结构、原子间的相互作用，例如:键结合和 晶体结构等。 磁性是微观结构表现出来的一种宏观现象。 研究磁性也是研究材料物质内部微观结构 的方法。
磁化现象及磁化强度
一切物质都具有磁性，任何空间都存在磁场，只是强弱不同而已。 根本原因：
• 磁----电 • 磁现象的本质是由于带电物体运动的结果。 • 原子中电子的绕核运动、电子本身的自旋，都会产生磁场。 • 一个分子内部全部电子运动产生的磁场的总和叫做分子磁
场。 • 物质在磁场中，由于受到磁作用而呈现一定磁性称为磁化 • 凡是能被磁场磁化的物质称为磁介质（磁质）。
当物质处于磁场中时，会使磁场发生变化，不 同的物质所引起的磁场变化不一样。
材料性能学名词解释
材料性能学名词解释第⼀章（单向静载下⼒学性能）弹性变形：材料受载后产⽣变形，卸载后这部分变形消逝，材料恢复到原来的状态的性质。
塑性变形：微观结构的相邻部分产⽣永久性位移，并不引起材料破裂的现象弹性极限：弹性变形过度到弹-塑性变形(屈服变形)时的应⼒。
弹性⽐功：弹性变形过程中吸收变形功的能⼒。
包申格效应：材料预先加载产⽣少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余应⼒（弹性极限或屈服强度）增加；反向加载，规定残余应⼒降低的现象。
弹性模量：⼯程上被称为材料的刚度，表征材料对弹性变形的抗⼒。
实质是产⽣100%弹性变形所需的应⼒。
滞弹性：快速加载或卸载后，材料随时间的延长⽽产⽣的附加弹性应变的性能。
内耗：加载时材料吸收的变形功⼤于卸载是材料释放的变形功，即有部分变形功倍材料吸收，这部分被吸收的功称为材料的内耗。
韧性：材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能⼒。
超塑性：在⼀定条件下，呈现⾮常⼤的伸长率（约1000%）⽽不发⽣缩颈和断裂的现象。
韧窝：微孔聚集形断裂后的微观断⼝。
第⼆章（其他静载下⼒学性能）应⼒状态软性系数：不同加载条件下材料中最⼤切应⼒与正应⼒的⽐值。
剪切弹性模量：材料在扭转过程中，扭矩与切应变的⽐值。
缺⼝敏感度：常⽤试样的抗拉强度与缺⼝试样的抗拉强度的⽐值。
NSR硬度：表征材料软硬程度的⼀种性能。
⼀般认为⼀定体积内材料表⾯抵抗变形或破裂的能⼒。
抗弯强度:指材料抵抗弯曲不断裂的能⼒，主要⽤于考察陶瓷等脆性材料的强度。
第三章（冲击韧性低温脆性）冲击韧度：⼀次冲断时，冲击功与缺⼝处截⾯积的⽐值。
冲击吸收功：冲击弯曲试验中，试样变形和断裂所吸收的功。
低温脆性：当试验温度低于某⼀温度时，材料由韧性状态转变为脆性状态。
韧脆转变温度：材料在某⼀温度t下由韧变脆，冲击功明显下降。
该温度即韧脆转变温度。
迟屈服：⽤⾼于材料屈服极限的载荷以⾼加载速度作⽤于体⼼⽴⽅结构材料时，瞬间并不屈服，需在该应⼒下保持⼀段时间后才屈服的现象。
磁偶极矩磁极化强度
(CGS: Gauss; Oe; emu/cm3)
； (SI: T特斯拉 A/m；A/m
或Wb/m2);
单位换算： B: 1 T = 104 G ; H: 1 kAm-1 = 4π Oe; M: 1 kAm-1 = emu cm-3 (BH)max: 1 kJm-3 = 4 π10-2 MGOe
矫顽力Hc
永磁材料的矫顽力Hc有两种定义： • 一个是使B＝0所需的磁场值，称磁感矫顽力. 常用BHc表示. • 一个是使M=0所需的磁场值，常用MHc表示.叫
内禀矫顽力. • 一般： |MHc|>|BHc|.
1.1 磁学基础－基本磁性参量
磁场强度H和磁感应强度B
• Definitions of Three Magnetic Vectors:
磁感应强度: B (特斯拉)
磁场强度: H (安/米)
M
磁化强度: M (安/米)
物质磁化后的总磁场
)
μ
0
(1
)H
0r H H
μ0 : 真空磁导率; μ: 绝对磁导率，单位为 H/m，
B M
Hs H
H
饱和磁感应强度 剩余磁感应强度 退磁曲线
饱和磁感应强度剩余磁感应强度矫顽力最大磁导率起始磁导率磁化曲线饱和磁化后去掉磁场再加反向磁场磁化到饱和如此反复形成了饱和磁滞迴线它的形状决定了磁性材料的一些应用参数数值
材料的磁学性能
❖ 磁性的基本量 (磁矩,磁化强度M,磁化率）； （磁偶极矩，磁极化强度，磁导率)
❖ 物质的磁性分类 ❖ 抗磁性与顺磁性(弱磁性) ❖ 铁磁性(强磁性)
(磁滞回线,自发磁化,磁畴与技术磁化) ❖ 磁性材料及应用
磁学中的极化率与磁化强度相关性研究
磁学中的极化率与磁化强度相关性研究磁学作为物理学的一个重要分支，研究的是物质的磁性质及其相互作用。
在磁学中，极化率和磁化强度是两个重要的物理量，它们之间存在着一定的相关性。
本文将探讨极化率与磁化强度的相关性，并介绍相关研究的进展。
首先，我们来了解一下极化率和磁化强度的概念。
极化率是指物质在外加电场作用下，单位体积内极化电荷的大小。
磁化强度则是指物质在外加磁场作用下，单位体积内磁化的大小。
极化率和磁化强度是描述物质对电场和磁场响应的重要物理量，它们的大小与物质的结构和性质密切相关。
在磁学研究中，人们发现了极化率与磁化强度之间的一些规律。
首先，对于一些物质，它们的极化率和磁化强度是成正比的。
这意味着当外加电场或磁场增加时，物质的极化率和磁化强度也会增加。
这种正比关系在一些晶体和液体中尤为明显。
例如，铁磁体在外加磁场下，磁化强度随着磁场的增加而增大，同时极化率也会随之增加。
其次，极化率与磁化强度之间的相关性还可以通过一些物质的性质来解释。
例如，铁磁体的极化率和磁化强度之间的相关性可以通过铁磁体的自旋磁矩来解释。
铁磁体中的自旋磁矩在外加磁场下会重新排列，使得磁化强度增加，同时也会导致极化率的增加。
这种相关性的解释对于理解铁磁体的磁性质具有重要意义。
此外，极化率与磁化强度之间的相关性还可以通过一些磁学实验来验证。
例如，通过对不同物质在外加电场或磁场下的响应进行测量，可以得到它们的极化率和磁化强度的数值。
通过对这些数据的分析，可以发现不同物质的极化率和磁化强度之间存在一定的规律。
这些实验结果为磁学理论的发展提供了重要的实验依据。
最后，磁学中的极化率与磁化强度相关性的研究还有一些挑战和待解决的问题。
例如，目前人们还不完全了解一些复杂材料的磁性质及其与极化率和磁化强度之间的关系。
这需要进一步的实验和理论研究来解决。
此外，磁学中的一些新现象和新材料也需要进一步探索其极化率与磁化强度的相关性。
这些问题的解决将有助于深入理解物质的磁性质和磁场的作用机制。
永磁体基本性能参数
永磁体基本性能参数 Prepared on 22 November 2020永磁体基本性能参数永磁材料：永磁材料被外加磁场磁化后磁性不消失，可对外部空间提供稳定磁场。
钕铁硼永磁体常用的衡量指标有以下四种：剩磁（Br）单位为特斯拉（T）和高斯（Gs）1Gs=将一个磁体在闭路环境下被外磁场充磁到技术饱和后撤消外磁场，此时磁体表现的磁感应强度我们称之为剩磁。
它表示磁体所能提供的最大的磁通值。
从退磁曲线上可见，它对应于气隙为零时的情况，故在实际磁路中磁体的磁感应强度都小于剩磁。
钕铁硼是现今发现的Br最高的实用永磁材料。
磁感矫顽力（Hcb）单位是安/米（A/m）和奥斯特（Oe）或1Oe≈m 处于技术饱和磁化后的磁体在被反向充磁时，使磁感应强度降为零所需反向磁场强度的值称之为磁感矫顽力（Hcb）。
但此时磁体的磁化强度并不为零，只是所加的反向磁场与磁体的磁化强度作用相互抵消。
（对外磁感应强度表现为零）此时若撤消外磁场，磁体仍具有一定的磁性能。
钕铁硼的矫顽力一般是11000Oe以上。
内禀矫顽力（Hcj）单位是安/米（A/m）和奥斯特（Oe）1Oe≈m使磁体的磁化强度降为零所需施加的反向磁场强度，我们称之为内禀矫顽力。
内禀矫顽力是衡量磁体抗退磁能力的一个物理量，如果外加的磁场等于磁体的内禀矫顽力，磁体的磁性将会基本消除。
钕铁硼的Hcj会随着温度的升高而降低所以需要工作在高温环境下时应该选择高Hcj的牌号。
磁能积(BH)单位为焦/米3（J/m3）或高奥（GOe）1MGOe≈m3退磁曲线上任何一点的B和H的乘积既BH我们称为磁能积,而B×H的最大值称之为最大磁能积(BH)max。
磁能积是恒量磁体所储存能量大小的重要参数之一，(BH)max越大说明磁体蕴含的磁能量越大。
设计磁路时要尽可能使磁体的工作点处在最大磁能积所对应的B和H附近。
各向同性磁体：任何方向磁性能都相同的磁体。
各向异性磁体：不同方向上磁性能会有不同；且存在一个方向，在该方向取向时所得磁性能最高的磁体。
磁极化强度 磁感应强度
磁极化强度磁感应强度磁极化强度和磁感应强度是磁学中两个重要的概念。
磁极化强度是物质在磁场中受到磁化作用的程度，而磁感应强度则是磁场对物质产生的影响力。
本文将分别介绍磁极化强度和磁感应强度的概念、计算方法以及应用领域。
我们来了解磁极化强度。
磁极化强度是描述物质在磁场中磁化程度的物理量，通常用字母J表示。
磁极化强度的单位是安培/米(A/m)。
当物质置于外加磁场中时，磁场会使物质内部的原子或分子磁矩发生重新排列，从而使物质具有磁性。
磁极化强度的大小与物质的磁性有关，不同物质的磁极化强度不同。
磁极化强度的计算方法主要有两种：一种是通过磁化曲线的斜率来计算，另一种是通过测量物质受到的磁场力来计算。
前者需要在实验中绘制磁化曲线，然后通过计算斜率来得到磁极化强度。
后者则是通过测量物质在磁场中受到的力来间接计算磁极化强度。
这两种方法在不同的实验条件下都可以得到较为准确的结果。
磁极化强度在工程和科学研究中有着广泛的应用。
在电磁设备中，磁极化强度是设计和制造电磁线圈的重要参数之一。
通过控制磁极化强度的大小，可以调节电磁线圈产生的磁场强度，从而实现对电磁设备的控制。
在材料科学中，磁极化强度是研究材料磁性的重要指标之一。
通过测量不同材料的磁极化强度，可以了解材料的磁性特性，从而指导材料的选择和应用。
接下来，我们来了解磁感应强度。
磁感应强度是描述磁场对物质产生的影响力的物理量，通常用字母B表示。
磁感应强度的单位是特斯拉(T)。
磁感应强度是磁场强度的另一种称呼，它是描述磁场的一个重要参数。
磁感应强度的大小与磁场的强度有关，不同磁场的磁感应强度也不同。
磁感应强度的计算方法主要有两种：一种是通过安培定律和法拉第定律来计算，另一种是通过磁感应强度计来直接测量。
前者需要根据安培定律和法拉第定律建立数学模型，通过计算得到磁感应强度的数值。
后者则是通过使用磁感应强度计来直接测量磁感应强度的数值。
这两种方法在不同的实验条件下都可以得到较为准确的结果。
极化强度与磁化强度
1第1节极化强度P一、定义无外电场无极分子电介质0=分P有极分子电介质0≠分P，介质不呈电性∑=0分P在外电场作用下0E无极分子电介质发生位移极化有极分子电介质发生取向极化（+位移极化）每个分子可以用一个电偶极子去等效，，介质呈电性∑≠0分P各向同性均匀电介质，束缚电荷只分布在介质表面上，与反方向，E E E '+= 0E ' 0EE E <：宏观无限小，微观足够大V ∆极化强度VP P ∆=∑分SI ：23//m C m Cm =介质内部每一点上都有一个极化强度矢量与之相对应二、束缚电荷与极化强度的关系P斜介质柱体， S q∆'='/σ∑∆∆=∆=θcos S l P V P P 分=， θcos S l P ∆∆ l q ∆'n P =， θcos S l P ∆∆l q ∆'=θσcos P ='nP P n⋅=讨论：，，，0=θP ='σ20πθ<<0cos >='θσP ，，，2πθ=0='σπθπ<<2cos <='θσP ，πθ=P -='σ>θ0='P0cos <θ 均匀介质球体，均匀极化 均匀介质直圆柱体，均匀极化2三、的高斯定理Dσσ-∑⎰=⋅内q S d E S01ε)1∑∑'+=内内（q q f ε（1）=⋅⎰S S d E 0ε∑∑'+内内q qf⎰⎰=⋅SS dS P S d P θcos=++⎰左dS P θcos ⎰右dS P θcos ⎰侧dSP θcos=(介质表面处，内部)PS PdS =⎰右P ='σσ'=P===（2）S σ')(S σ'--∑'-内q（1）+（2）：=⋅+⎰SS d P E)(0ε∑内fq定义：电位移矢量PE D+=0ε ：的高斯定理=⋅⎰SS d D ∑内f q D四、、与的关系D E P ，一般，三者不一定同方向P E D +=0ε各向同性均匀电介质，（总电场）E P∝，：极化率E P e0εχ=e χ==P E D +=0εE E e 00εχε+E e 0)1(εχ+，，E D rεε0=r e εχ=+11-=r e εχ线（电力线）：由正电荷发出，终止于负电荷E 线：由正自由电荷发出，终止于自由负电荷D 线：由负束缚电荷发出，终止于正束缚电荷P 平板电容器线， 线，线D EP 例：半径为的金属球带电，1R Q3外罩一个介质球壳求：（1）、分布D Er ε （2）介质中的 P 及束缚电荷分布解：（1），，1R r <0=D 0=E ，，21R r R <<24r QD π=204r QE πε= ，，32R r R <<24r QD π=204r Q E r επε= ，，3R r >24r QD π=204r Q E πε= （2），，32R r R <<P E D+=0εPE D +=0ε ==E D P 0ε-=24r Q π24r Q r πε-11(42r r Q επ- ，2R r =)11(422r R Q P επ-= =P -='σ)11(422r R Q επ-- =224R q πσ'=')11(rQ ε--，3R r =)11(423r R Q P επ-==P ='σ)11(423r R Q επ-=234R q πσ'='11(r Q ε-第2节 磁化强度M一、定义无外磁场时抗磁质分子0=分m P传顺磁质分子0≠分m P，介质不呈磁性∑=0分m P在外磁场作用下0B 抗磁质分子产生附加磁矩顺磁质分子在外磁场中转动每个分子磁矩可以用一个分子电流去等效，∑≠0分m P介质宏观呈磁性4各向同性均匀磁介质，磁化电流只分布在介质表面上 ，抗磁质，顺磁质B B B '+=00B B <0B B >：宏观无限小，微观足够大V ∆磁化强度VP M m ∆=∑分SI ：mA m Am //32=介质内部每一点上都有一个磁化强度矢量与之相对应二、磁化电流与的关系M均匀介质柱体 ：面磁化电流密度S S i l I =∆/流过和电流相垂直的单位长M 度上的电流强度nS l M V M P m ∆∆=∆=∑ 分 =，S l M ∆∆ n S I S⋅∆ =S l M ∆∆Sl i S ∆∆ M i S =n M i S⨯=M =θsin M i S =tM （在表面内的分量） M讨论：，，，，，0=θ0=S i 2πθ=M i S =πθ=0=S i 三、的安培环路定律Hn S i ∑⎰=⋅内Il d B L0μ∑∑+=内内传（)0S I I μM（1）=⋅⎰L l d Bμ∑∑+内内传S I II⎰⎰⋅=⋅LLdlM l d M θcos=+++⎰ba dl M θcos ⎰cbdl M θcos ⎰dcdl M θcos ⎰addlM θcos== （介质表面处，内部）⎰baMdl ab M M i S =S i M === （2）⎰⋅Ll d Mab i S ∑内S I （1）-（2）：=⋅-⎰Ll d M B)(0μ∑内传I5定义：磁场强度MB H-=0μ：的安培环路定律=⋅⎰Ll d H ∑内传I H四、、、的关系B H M，M B H-=0μ)(0M H B +=μ各向同性均匀磁介质：，，：磁化率H M ∝H M mχ=m χ=)(0H H B m χμ+=H m )1(0χμ+HB r μμ0=，r m μχ=+11-=r m μχ抗磁质，，，与反方向1<r μ0<m χMH 顺磁质，，，与同方向1>r μ0>m χMH 例：铜导线，，外包一层1R I 磁介质，2R r μ求：（1）、 H Bn（2）介质中的和磁化电流M解：（1），，1R r <212R Ir H π=21002R IrH B πμμ== ，，21R r R <<r I H π2=r IH B rr πμμμμ200== ，，2R r >r I H π2=rIH B πμμ200==（2），21R r R <<HBM -=0μ=H BM -=μ)1(222-=-r r rIr I r I μπππμ，1R r =)1(21-=r R IM μπ， )1(21-==r S R IM i μπ )1(21-==r S S I R i I μπ ，2R r =)1(22-=r R IM μπ，顺)1(22-==r S R IM i μπ )1(22-==r S S I R i I μπ。
磁极化强度 磁感应强度
磁极化强度磁感应强度磁极化强度和磁感应强度是磁学中的两个重要概念，它们分别描述了磁材料的磁化程度和磁场的强度。
本文将从理论和实际应用两个方面，分别介绍磁极化强度和磁感应强度的相关知识。
一、磁极化强度磁极化强度是描述磁材料磁化程度的物理量。
当一个磁材料暴露在外磁场中时，其内部原子或分子会发生重新排列，使得材料整体具有磁性。
磁极化强度即是描述这种磁化程度的量。
磁极化强度可以用磁化强度矢量来表示，它的方向与磁化的方向一致。
磁极化强度的大小与材料的磁化能力有关，不同材料的磁极化强度不同。
常见的磁材料如铁、钴、镍等，具有较高的磁极化强度，而非磁性材料如木材、玻璃等则具有较低的磁极化强度。
磁极化强度的计量单位是安培/米（A/m），它表示单位长度内磁材料所具有的磁极化强度。
磁极化强度与外磁场的强度和磁材料的磁化能力有关，当外磁场的强度增加或磁材料的磁化能力增强时，磁极化强度也会相应增加。
二、磁感应强度磁感应强度是描述磁场强度的物理量。
当一个磁材料被磁化后，它会产生一个磁场，磁感应强度即是描述这个磁场强度的量。
磁感应强度可以用磁感应强度矢量来表示，它的方向与磁场的方向一致。
磁感应强度的大小与磁材料的磁极化强度和外磁场的强度有关。
当磁材料的磁极化强度增加或外磁场的强度增加时，磁感应强度也会相应增加。
磁感应强度的计量单位是特斯拉（T），它表示单位面积内磁场的强度。
在实际应用中，我们常常使用更小的单位高斯（G）来表示磁感应强度，1 T = 10000 G。
磁感应强度在磁学研究和实际应用中具有重要的作用。
在磁共振成像（MRI）技术中，磁感应强度被用来生成人体内部的磁场分布图像，从而实现对人体组织和器官的成像诊断。
在电机、发电机和变压器等电磁设备中，磁感应强度的大小直接影响设备的性能和效率。
因此，对磁感应强度的准确测量和控制是这些设备设计和运行的重要问题。
磁极化强度和磁感应强度是磁学中的两个重要概念。
磁极化强度描述了磁材料的磁化程度，磁感应强度描述了磁场的强度。
磁性材料测量(5)—磁化强度M、磁极化强度J、磁导率μ
磁化强度M、磁极化强度J、磁导率μ1. 磁化强度M除式B=μH描述的真空介质外，其他介质的关系为：B=μ0（H+M）……….…(2.15),式中，M是磁化强度矢量。
在这种关系中，μH代表外部源的贡献，μ0M代表了磁性材料内部的贡献。
由此可得，即使外部磁场强度等于零，材料本身依然可以产生磁感应强度，因为它已被磁化（自生的或因之前被磁化）。
假定每种磁化材料包括大量的基本磁偶极子，磁偶极子由电子围绕原子核转动或自旋转动产生。
这些磁偶极子由磁矩m表示。
在材料完全退磁的情况下，平均磁矩平衡，由此产生的磁化为零。
如果材料被磁化，其磁化强度M等M =V mi…………………………………………(2.16) 磁化强度定义为单位体积内分子磁矩的矢量和，单位和磁场强度同为A/m。
2. 磁极化强度J早期的文献中，磁性材料由磁感应强度B描述。
最近，许多标准推荐磁场极化强度J替代磁感应强度B：J = B-μ0H………………………………(2.17)所以，磁场极化强度等于μM。
因此在软磁材料典型应用中，磁场强度的值通常是不大于1kA/m，μ为4π×10-7Wb/Am，所以磁感应强度B和极化强度J之间区别极小。
在硬磁性材料方面，这种区别确实显著的，通常给出B=f（H）和J=f（H）这两种关系。
3. 磁导率μ磁性材料磁感应强度B与磁场强度H之间的关系为B=μH………………..…(2.18)，在实践中，用这个关系描述材料属性很不方便，通常采用材料磁导率与真空磁导率比值关系，即相对磁导率μr=μ/μ0，因此式(2.18)可改为：B=μrμ0H……..……………(2.19)。
从理论上讲，磁导率μ是描述磁性材料属性的最好参数，因为它预示两个主要的材料参数磁感应强度B和磁场强度H的直接关系，但事实上，情况要复杂的多，因为：（1）B和H之间的关系几乎总是非线性，因此磁导率取决于工作点（磁场强度的值）。
图2.5 给出电工硅钢的一个典型曲线B=f（H）。
材料磁学性能及其测量
磁学测量等。
1.1 材料的磁化现象及磁学基本量
磁场：由运动电荷（或电流）产生的在空间连续分布的一种物质。 宏观性能：在场内运动的电荷会受到作用力。
任何有限尺寸的物体处于磁场中，都会使它所占用的空间的磁场发生变化，
能量各向异性的特征称为形状各向异性。
退磁场对样品的磁性能的影响是明显的：
有退磁场时磁化曲线是倾斜的。
所以性能表给出的磁导率数值都是针对有效磁场的数值，材料性能的实际 测量中必须尽量克服退磁场的影响。
各种不同单位的换算
磁学量的单位目前常用的是国际单位制(SI)和高斯单位制(CGS）。
磁矩：
在高斯单位制中0=1G/Oe，则磁偶极矩与磁矩无差别，统称
到高频和微波领域。非晶合金磁性的发展，开拓了优质软磁材料的领域。 近20年来，磁记录材料和磁光记录材料正在迅猛发展。在多层膜中发现
巨磁电阻以来，自旋相关导电材料及其器件不断出现，有机铁磁体、
C60化合物铁磁体及室温铁磁体的发现预示了磁性与磁性材料的发展前 景。
本章主要介绍材料的磁化现象及磁学基本量，铁磁性和亚铁磁性物
方向：-m指向+m 单位Wb.m
用环形电流描述磁偶极子：
A m2 磁矩： m iA jm 0 m
0 4 107 H .m 1
电子的轨道运动相当于一个恒定的电流回路，必然有一个磁矩（轨道磁 矩），自旋也会产生磁矩（自旋磁矩），自旋磁矩是基本粒子的固有磁 矩。
当物体受外加磁场的作用被磁化后，便会表现出一定的磁性。实际上， 物体的磁化并不改变原子固有磁矩的大小，而是改变了它们的取向。
电磁铁磁学名词解释
什么叫磁感应强度〔B〕,什么叫磁通密度〔B〕, B与H, J, M之间存在什么样的关系理论与实践均说明,对任何介质施加一磁场H时〔该磁场可由外部电流或外部永磁体提供,亦可由永磁体对永磁介质本身提供,由永磁体对永磁介质本身提供的磁场又称退磁场---关于退磁场的概念,见9 Q〕,介质内部的磁场强度并不等于H,而是表现为H与介质的磁极化强度J之和.由于介质内部的磁场强度是由磁场H通过介质的感应而表现出来的,为与H区别,称之为介质的磁感应强度,记为B:B=?0H+J 〔SI单位制〕〔1-1〕B=H+4?M 〔CG弹位制〕磁感应强度B的单位为T, CG弹位为Gs〔1T=104G§.对于非铁磁性介质如空气、水、铜、铝等,其磁极化强度J磁化强度M几乎等于0,故在这些介质中磁场强度H与磁感应强度B相等.由于磁现象可以形象地用磁力线来表示,故磁感应强度B又可定义为磁力线通量的密度,磁感应强度B和磁通密度B在概念上可以通用.金属磁性材料分为几大类,它们是如何划分的金属磁性材料分为永磁材料、软磁材料二大类.通常将内禀矫顽力大于0.8kA/m的材料称为永磁材料,将内禀矫顽力小于0.8kA/m的材料称为软磁材料.什么叫磁能积〔BH〕m在永磁材料的B退磁曲线上〔二象限〕,不同的点对应着磁体处在不同的工作状态,B退磁曲线上的某一点所对应的Bm和Hm 〔横坐标和纵坐标〕分别代表磁体在该状态下,磁体内部的磁感应强度和磁场的大小, Bm和Hm的绝对值的乘积〔BmHm〕代表磁体在该状态下对外做功的水平,等同于磁体所贮存的磁能量,称为磁能积.在B退磁曲线上的Br点和bHc点,磁体的〔BmHm〕 =0,表示此时磁体对外做功的水平为0,即磁能积为0;磁体在某一状态下〔BmHm〕的值最大,表示此时磁体对外做功的水平最大,称为该磁体的最大磁能积,或简称磁能积,记为〔BH〕max 或〔BH〕m.因此,人们通常都希望磁路中的磁体能在其最大磁能积状态下工作.磁能积的单位在SI制中为J/m3〔焦耳/立方米〕,在CGS®中为MGOe〔兆高奥斯特〕,4??10 J/m3=1 MGOe什么叫磁场强度〔H〕1820年,丹麦科学家奥斯特〔H. C. Oersted发现通有电流的导线可以使其附近的磁针发生偏转,从而揭示了电与磁的根本关系,诞生了电磁学.实践表明：通有电流的无限长导线在其周围所产生的磁场强弱与电流的大小成正比, 与离开导线的距离成反比.定义载有1安培电流的无限长导线在距离导线1/〔2?〕米远处的磁场强度为1A/m〔安/米,国际单位制SI〕;在CG弹位制〔厘米-克-秒〕中,为纪念奥斯特对电磁学的奉献,定义载有1安培电流的无限长导线在距离导线0.2厘米远处的磁场强度为1Oe 〔奥斯特〕,1Oe=1/〔4?〕?103A/m.磁场强度通常用H表示.什么是永磁材料的磁性能,它包括哪些指标永磁材料的主要磁性能指标是：剩磁〔Jr,Br〕矫顽力〔bHc〕、内禀矫顽力〔jHc〕、磁能积〔BH〕m.我们通常所说的永磁材料的磁性能,指的就是这四项.永磁材料的其它磁性能指标还有：居里温度〔Tc｝可工彳^温度〔Tw〕、剩磁及内禀矫顽力的温度系数〔?, ？?回复导磁率〔?rec.〕、退磁曲线方形度〔?rec., Hk/ jHc＞高温减磁性能以及磁性能的均一性等.除磁性能外,永磁材料的物理性能还包括密度、电导率、热导率、热膨胀系数等；机械性能那么包括维氏硬度、抗压〔拉〕强度、冲击韧性等.止匕外,永磁材料的性能指标中还有重要的一项,就是外表状态及其耐腐蚀性能.什么叫磁路,什么叫磁路的开路、闭路状态磁路是指由一个或多个永磁体、载流导线、软铁按一定形状和尺寸组合, 以形成具有特定工作气隙磁场的构件.软铁可以是纯铁、低碳钢、Ni-Fe合金、Ni-Co合金等具有高磁导率的材料.软铁又称为钝铁,它在磁路中起着限制磁通流向、增加局部磁感应强度、预防或减少漏磁、以及提升整个构件的机械强度的作用.通常将没有软铁时单个磁体所处的磁状态称为开路状态；当磁体处在由与软铁一起构成的磁通回路中时,称此磁体处于闭路状态.什么叫Nd-Fe-B永磁体,它分几大类Nd-Fe-B永磁体是1982年发现的迄今为止磁性能最强的永磁材料.其主要化学成分为Nd 〔铉〕、Fe 〔铁〕、B 〔硼〕,其主相晶胞在晶体学上为四方结构,分子式为Nd2Fe14B 〔简称2:14:1相〕.除主相Nd2Fe14B外, Nd-Fe-B永磁体中还含有少量的富Nd相、富B相等其它相.其中主相和富Nd 相是决定Nd-Fe-B 磁体永磁特性的最重要的二个相.今天, Nd-Fe-B永磁体已广泛应用于计算机、医疗器械、通讯器件、电子器件、磁力机械等领域.Nd-Fe-B磁体分为烧结和粘结二大类.通常的Nd-Fe-B烧结磁体是用粉末冶金方法制造的各向异性致密磁体；而通常的Nd-Fe-B粘结磁体是用激冷的方法获得微晶粉末,每个粉末内含有多个Nd-Fe-B微晶晶粒,再用聚合物或其它粘结剂将粉末粘结成大块磁体,因而通常的Nd-Fe-B粘结磁体是非致密的各向同性磁体.因此,通常的Nd-Fe-B烧结磁体的磁性能远高于Nd-Fe-B粘结磁体,但Nd- Fe-B粘结磁体有着许多Nd-Fe-B烧结磁体不可替代的优点：可以用压结、注射等成型方法制作尺寸小、形状复杂、几何精度高的永磁体,并容易实现大规模自动化生产；另外, Nd-Fe-B粘结磁体还便于任意方向充磁,能方便制作多极乃至无数极的整体磁体,而这对于Nd-Fe-B烧结磁体来说通常很难实现；由于Nd-Fe-B粘结磁体中主相Nd2Fe14B呈微晶状态,因此它还具有比烧结磁体耐蚀性好等优点.什么叫矫顽力〔bHc〕,什么叫内禀矫顽力〔jHc〕?在永磁材料的退磁曲线上,当反向磁场H增大到某一值bHc时,磁体的磁感应强度B为0,称该反向磁场H值为该材料的矫顽力bHc;在反向磁场H=bHc时,磁体对外不显示磁通,因此矫顽力bHc表征永磁材料反抗外部反向磁场或其它退磁效应的水平.矫顽力bHc是磁路设计中的一个重要参量之一.值得注意的是：矫顽力bHc在数值上总是小于剩磁Jr.由于从〔1-1〕式可以看到,在H= bHc处,B=0,那么？0 bHc =J上面已经说明,在J退磁曲线上任意点的磁极化强度值总是小于剩磁Jr,故矫顽力bHc在数值上总是小于剩磁Jr.例如：Jr =12.3kGs的磁体,具bHc不可能大于12.3kOeo换句话说,剩磁Jr在数值上是矫顽力bHc的理论极限.当反向磁场H= bHc时,虽然磁体的磁感应强度B为0,磁体对外不显示磁通,但磁体内部的微观磁偶极矩的矢量和往往并不为0,也就是说此时磁体的磁极化强度J在原来的方向往往仍保持一个较大的值.因此, bHc还缺乏以表征磁体的内禀磁特性；当反向磁场H增大到某一值jHc时,磁体内部的微观磁偶极矩的矢量和为0,称该反向磁场H值为该材料的内禀矫顽力jHco内禀矫顽力jHc是永磁材料的一个非常重要的物理参量,对于jHc远大于bHc的磁体,当反向磁场H大于bHc但小于jHc时,虽然此时磁体已被退磁到磁感应强度B 反向的程度,但在反向磁场H撤消后,磁体白^磁感应强度B仍能因内部的微观磁偶极矩的矢量和处在原来方向而回到原来的方向.也就是说,只要反向磁场H还未到达jHc,永磁材料便尚未被完全退磁.因此,内禀矫顽力jHc是表征永磁材料反抗外部反向磁场或其它退磁效应,以保持其原始磁化状态水平的一个主要指标.矫顽力bHc和内禀矫顽力jHc的单位与磁场强度单位相同.什么叫居里温度〔Tc〕,什么叫磁体白^可工作温度Tw,二者有何关系随着温度的升高,由于物质内部根本粒子的热振荡加剧,磁性材料内部的微观磁偶极矩的排列逐步紊乱,宏观上表现为材料的磁极化强度J随着温度的升高而减小,当温度升高至某一值时,材料的磁极化强度J降为0,此时磁性材料的磁特性变得同空气等非磁性物质一样,将此温度称为该材料的居里温度T0居里温度Tc只与合金的成分有关,与材料的显微组织形貌及其分布无关.在某一温度下永磁材料的磁性能指标与室温相比降低一规定的幅度,将该温度称为该磁体的可工作温度Tw.由于磁性能的这一降低幅度需要视该磁体的应用条件及要求而定,因此,所谓的磁体的可工作温度Tw对于同一磁体来说是一个待定值,也就是说,同一永磁体在不同的应用场合可以有不同的可工作温度Tw.显然,磁性材料的居里温度Tc代表着该材料的理论工作温度极限.事实上,永磁材料的实际可工作Tw远低于Tc.例如,2^三元的Nd-Fe-B磁体的Tc为312?C,而其实际可工作Tw通常不到100?C通过在Nd-Fe-B合金中添加重稀土金属以及Co Ga等元素,可显著提升Nd-Fe-B磁体的Tc和可工作Tw.值得注意的是,任何永磁体的可工作Tw不仅与磁体的Tc有关,还与磁体的jHc 等磁性能指标、以及磁体在磁路中的工作状态有关.什么叫剩磁〔Jr, Br〕,为什么在永磁材料的退磁曲线上任意测量点的磁极化强度J值和磁感应强度B值必然小于剩磁Jr和Br值永磁材料在闭路状态下经外磁场磁化至饱和后,再撤消外磁场时,永磁材料的磁极化强度J和内部磁感应强度B并不会因外磁场H的消失而消失,而会保持一定大小的值,该值即称为该材料的剩余磁极化强度Jr和剩余磁感应强度Br,统称剩磁.剩磁Jr和Br的单位与磁极化强度和磁感应强度单位相同.根据关系式〔1-1〕可知,在永磁材料的退磁曲线上,磁场H为0时,Jr=Br, 磁场H 为负值时,J与B不相等,便分成了J-H和B-H二条曲线.从关系式〔1-1〕还可以看到,随着反向磁场H的增大,B从最大值Br=Jr变化到0,最后为负值,对于现代永磁材料,B 退磁曲线的变化规律往往为直线；J退磁曲线的变化规律那么不同：随着反向磁场H的增大,B值线性减小,由于B值的减小量总是大于或等于反向磁场H的增大量,故在J退磁曲线上的一定区域内可以保持相对平直的直线,但其J值总是小于Jr.什么叫磁极化强度〔J〕,什么叫磁化强度〔M〕,二者有何区别现代磁学研究说明:一切磁现象都起源于电流.磁性材料也不例外,其铁磁现象是起源于材料内部原子的核外电子运动形成的微电流,亦称分子电流.这些微电流的集合效应使得材料对外呈现各种各样的宏观磁特性.由于每一个微电流都产生磁效应,所以把一个单位微电流称为一个磁偶极子.定义在真空中每单位外磁场对一个磁偶极子产生的最大力矩为磁偶极矩pm,每单位材料体积内磁偶极矩的矢量和为磁极化强度J,其单位为T 〔特斯拉,在CG弹位制中,J的单位为Gs, 1T=104G§.定义一个磁偶极子的磁矩为pm/?0, ?0为真空磁导率,每单位材料体积内磁矩的矢量和为磁化强度M,其SI单位为A/m, CG弹位为Gs传斯〕.M与J的关系为：J=?0M,在CG弹位制中,？0=1,故磁极化强度与磁化强度的值相等；在SI 单位制中,？0=4??10-7H/m停/米〕.。
磁极化强度 磁感应强度
磁极化强度磁感应强度磁极化强度和磁感应强度是磁性材料中两个重要的物理量。
在研究磁性材料的性质和应用时，磁极化强度和磁感应强度的概念和相互关系非常重要。
磁极化强度是一个描述磁材料磁化程度的物理量。
当一个磁材料置于外磁场中时，其内部的微观磁矩会发生重新排列，从而形成一个总磁矩。
磁极化强度正是用来描述这个总磁矩的大小的。
磁感应强度是一个描述磁场强度的物理量。
当一个磁材料置于外磁场中时，其周围会形成一个磁场。
这个磁场的强度就是磁感应强度。
磁感应强度是描述磁场强度大小的物理量。
磁极化强度和磁感应强度之间有一个重要的关系，即磁感应强度等于磁极化强度与真空中磁导率的乘积。
磁导率是一个描述材料对磁场的响应能力的物理量，它反映了材料的磁性能。
通过这个关系，我们可以根据已知的磁感应强度和磁导率来计算磁极化强度。
磁极化强度和磁感应强度在磁性材料的研究和应用中起着重要的作用。
首先，磁极化强度是衡量磁材料磁化程度的关键指标。
不同的磁材料具有不同的磁极化强度，这决定了它们在外磁场中的响应能力。
其次，磁感应强度是描述磁场强度的重要物理量。
在磁材料应用中，我们常常需要控制和调节磁场强度，因此对磁感应强度的研究和理解是非常重要的。
磁极化强度和磁感应强度的研究不仅帮助我们更好地理解磁性材料的性质，还有助于磁性材料的应用。
例如，在电磁设备中，我们常常需要使用磁性材料来产生磁场或者调节磁场强度。
通过研究磁极化强度和磁感应强度的关系，我们可以设计出更加高效、灵活和可控的电磁设备。
此外，磁性材料还广泛应用于磁存储、传感器、电机等领域，磁极化强度和磁感应强度的研究对于这些应用也有着重要的意义。
磁极化强度和磁感应强度是磁性材料中的两个重要物理量。
它们之间存在着密切的关系，通过研究和理解它们的相互关系，我们可以更好地认识和应用磁性材料。
磁极化强度和磁感应强度的研究对于推动磁性材料的发展和应用具有重要意义。
在未来的研究中，我们需要进一步深入探索磁极化强度和磁感应强度的物理机制，提高磁性材料的性能和应用水平。
- 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、"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、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)。
1
第1节
极化强度P
一、 定义
无外电场
无极分子电介质0 分P
0E
有极分子电介质0 分P
0分P
，介质不呈电性
在外电场0E
作用下
无极分子电介质发生位移极化
有极分子电介质发生取向极化（+位移极化）
每个分子可以用一个电偶极子去等效， 0分P
，介质呈电性 各向同性均匀电介质，束缚电荷只分布在介质表面上
E
E
E 0，E 与0E
反方向，0E E
V ：宏观无限小，微观足够大
极化强度V
P P 分
SI ：23//m C m Cm
介质内部每一点上都有一个极化强度矢量与之相对应
二、 束缚电荷与极化强度P
的关系斜介质柱体，S q / cos S l P V P P 分
cos S l P =l q ， n P
cos S l P =l q ， cos P =n P P n
讨论：0 ，P ，2
，0cos P
2
，0 ， 2
，0cos P
，P
P
0cos 均匀介质球体，均匀极化 均匀介质直圆柱体，均匀极化
2
三、D
的高斯定理
内
q S d E S 01
)1
0 内
内（q q f S
S d E
0 内
内q q f （1）
S S
dS P S d P cos
= 左
dS P cos + 右
dS P cos + 侧
dS P cos
=PS PdS 右
(介质表面处P ，内部 P ) =S =)(S = 内
q （2）
（1）+（2）：
S
S d P E
)(0 内
f
q
定义：电位移矢量P E D
S
S d D 内
f q ：D
的高斯定理
四、D 、E 与P
的关系
P E D
0 ，一般，三者不一定同方向
各向同性均匀电介质，E P
（总电场） E P e
0 ，e ：极化率 P E D 0 =E E e 00 =E e 0)1( E D r
0 ，r e 1，1 r e E
线（电力线）
：由正电荷发出，终止于负电荷 D
线：由正自由电荷发出，终止于自由负电荷 P
线：由负束缚电荷发出，终止于正束缚电荷 平板电容器
D 线，
E 线， P
线
3
例：半径为1R 的金属球带电Q ，
外罩一个介质球壳 求：（1）D 、E 分布 （2）介质中的P 及束缚电荷分布 解：（1）1R r ，0 D ，0 E
21R r R ，2
4r Q
D ，204r Q E
32R r R ，2
4r Q
D ，204r Q
E r
3R r ，2
4r
Q
D ，204r Q
E （2）32R r R ，P E D
0 ，P E D 0
E D P 0 =24r Q 24r Q r =
)11(42
r r Q 2R r ，)1
1(42
2
r R Q P P =)1
1(42
2r R Q 2
24R q =)11(r
Q
3R r ，)1
1(42
3
r R Q P P =)1
1(42
3
r R Q 234R q =)1
1(r
Q
第2节 磁化强度M
一、 定义
无外磁场时
抗磁质分子0 分m P
传顺磁质分子0 分m P
0分m P
，介质不呈磁性 在外磁场0B
作用下
抗磁质分子产生附加磁矩 顺磁质分子在外磁场中转动
每个分子磁矩可以用一个分子电流去等效， 0分m P
4
介质宏观呈磁性
各向同性均匀磁介质，磁化电流只分布在介质表面上
B B B
0，抗磁质0B B ，顺磁质0B B V ：宏观无限小，微观足够大
磁化强度V
P M m 分
SI ：m A m Am //32
介质内部每一点上都有一个磁化强度矢量与之相对应
二、 磁化电流与M 的关系
均匀介质柱体 S S i l I /：面磁化电流密度
流过和电流相垂直的单位长 M
度上的电流强度 n
S l M V M P m 分 S l M =n S I S
， S l M =S l i S
M i S
n M i S M
sin M i S =t M
（M
在表面内的分量） 讨论：0 ，0 S i ，2
，M i S ， ，0 S i
三、H
的安培环路定律 n S i
内
I l d B L
内
内传（)0S I I M
L l d B
0 内内传S I I （1） I L
L
dl M l d M cos
= b a
dl M cos + c b
dl M cos + d c
dl M cos + a
d
dl M cos
= b
a
Mdl =ab M （介质表面处M i S ，内部S i M ）
L
l d M
=ab i S = 内
S I （2）
（1）-（2）： L
l d M B
)(0
内
传I
5
定义：磁场强度M B H
L
l d H 内
传I ：H
的安培环路定律
四、B 、H 、M
的关系
M B H
，)(0M H B
各向同性均匀磁介质：H M
，H M m ，m ：磁化率 )(0H H B m =H m )1(0 H B r 0
r m 1，1 r m
抗磁质，1 r ，0 m ，M
与H 反方向
顺磁质，1 r ，0 m ，M
与H 同方向
例：铜导线1R ，I ，外包一层
磁介质2R ，r
求：（1）H 、B n
（2）介质中的M
和磁化电流 解：（1）1R r ，212R Ir H ，2
1
002R H B 21R r R ，r I H 2 ，r I
H B r r 200
2R r ，r I H 2 ，r
I
H B 200
（2）21R r R ，H B M
H B M 0 =)1(222 r r r
I r I r I 1R r ，)1(21
r R I
M )1(21
r S R I
M i ， )1(21 r S S I R i I
2R r ，)1(22
r R I
M )1(22
r S R I
M i )1(22 r S S I R i I。