磁的基本概念
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磁化过程
磁畴：分子由于电子环绕原子核运动和本身自转 运动而形成分子电流，分子电流产生磁场，每个分子 相当于一个基本小磁铁。
在磁性物质分子间有一种特殊的作用力而 使每一区域内的分子磁铁都排列整齐，显示磁 性。这些小区域称为磁畴。
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磁化(Magnetization)
无外磁场作用下特点： 有外磁场作用下的特点：
自然界有一类特殊物质Fe, Ni, Co等在一定条件下, 能相互吸引,这种物质称它们具有磁性.很多磁性材料是稀 有金属，而铁是黑色金属，自然界存储广，所以称为 “黑色艺术殿堂”。
使这类物质具有磁性的过程称为磁化。
永久磁铁:能长时间保持磁性的介质。将永 久磁棒悬挂起来,总是一头指南,一头指北,指南的 一头称S(South)极,指北的一头称为N极(North)。
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第一章 磁的基本概念
• 19-20世纪初的四位伟大科学家 • Maxwell:麦克斯韦电磁场理论 • Lenz:楞次定律 • Amper:安培定律 • Frady:电磁感应定律 • 单位制：国际单位制，标准统一，计算方便，
但工程应用不方便； • 实用单位，工程上使用比较方便。
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1.1 磁的基本现象
安培定则，右手定则
磁场是电流产生的，而电流总是被磁场所包。 右手定则：
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等 磁场最强处 磁 位 线
磁场最强的地方和 磁场最弱的地方？
围绕两根平行载流导体的 空心线圈磁场。每根导 磁场，每根导体流过相等的 线单个的场在线圈内叠加 电流，但方向相反，即一 产生高度集中和线条流畅 对连接电源到负载的导线。 的场。
学习方法
掌握单位的物理意义，由于电磁学的单位经常用 科学家的名字命名的因此不容易记忆与换算， 如韦伯、奥斯特、特斯拉、高斯、亨利和安培等；
学会联想学习，与电路的概念，力学的概念， 能量等进行联想学习，因为我们已经有很好 的物理基础（力学，电学两大门类）；
始终以变化的概念对待磁的问题，不变就没有 工程应用价值，即始终不忘记频率这个参数。
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磁场发现
最早发现是力，力学是早于电学发展的，因为容易 被人们体验，但电学和磁学不容易发觉和体验，所 以电学是在力学比较成熟的时候才得以发展。
实验中发现的一些磁现象，为了解释这些现象， 就用磁场来表达。
电学电磁学发展尤其快，人们驾驭它们的能力非 常强大，以至于导致今天生活的巨大变化，人类离 不开电了。
1T 104Gs,1m2 104cm2
1Mx108Wb
磁感应强度也称为磁通密度简称磁密. Flux Density
1 G 1 s 4 W 0/实m 用文2 档b 1 8 W 0/c2 b m
1.3.3磁导率μ和磁场强度(H)
联想电路中的电压和电流的关系，为了描述 它们的数量关系，引入电阻R，表示导体的固 有特性的物理量。
B是表示磁场内某点磁场的强度和方向的物理量。
方向：左手定则判断。
单位：特斯拉 国际单位（SI）制
高斯
电磁单位（CGSM）制
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• 要研究磁感应强度的单位要从源头分析“力” • 1牛顿/(安培米)=1特斯拉 • 1高斯=1克/（安厘米）(厘米克秒制,CGS) • 1T=10000GS(思考一下？)
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1.3 磁的单位和电磁基本定律
研究磁的单位的意义和方法：
由于用科学家的名字命名的磁学单位难以 理解和记忆，而电学单位和力学单位使用时间 较长和生活中的接触程度大容易记忆。
联想学习方法
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1.3.1磁感应强度
用单位长度的导线，放在均匀的磁场中，通过单位电
流所受到的力的大小（ B ）F 表I示l 磁场的强弱——磁感 应强度（ ）。 B
真空中的磁导率 —— 041 07Hm
比 0 大的倍数称为材料的相对磁导率 r 。
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2.磁场强度 H
在任何介质中，磁场中某点的 B 与该点的 的比
1 (W ) 1 b (T ) 1 m 21 N m 2 1 N 1 m 1 A 1 m 1 A
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• 从Leabharlann Baidu通的单位可以揭示出电流产生力矩的特点，即电 磁力的特性．
• ＭＫＳ和ＣＧＳ制单位换算 1 G 1 s 4 W 0/m 2 b 1 8 W 0/c2 b m
1Mx 1Gs1cm2
BA
单位：韦伯，
麦克斯韦， 1韦＝108麦
简称韦 SI制 简称麦 CGSM制
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面积 Area
磁力线
磁通单位换算
的数量 BA （ae） ra
1 (W ) 1 b (T ) 1 m 21 N m 2 1 N 1 m 1 A 1 m 1 A
磁密单位Ｂ：１牛顿／(安米) 面积单位Ａ：平方米 磁通单位：１牛顿米／安，用韦伯表示,Ｗb
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1.3.2磁通Φ
垂直通过一个截面的磁力线总量称为该截面的磁通 量，简称磁通。用Φ表示。
AdBcod s A
d通过单 dA截 元 面积的 － 实用文档 －截面的 B的 法夹 线角
均匀磁场中的磁通
在一般磁芯变压器和电感中， 给定结构磁芯截面上，或端面积 相等的气隙端面间的磁场基本上 是均匀的，则磁通可表示为
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磁的现象
相同磁极性靠近时互相排斥 相反的磁极性靠近时互相吸引 吸引与排斥说明下列问题: A、有作用力,就有有能量
B、空间有种物质称为磁场,与引力场和电场一样
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磁场的表达
科学家的实验，小磁针放在磁铁 附近，在磁力的作用下的表现。
磁力线，磁感应线，磁通线表示磁场； 并不真正存在这些线条，也没有物理量在 这些线条上流动，只是为了表达。
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1.2 电流与磁场
• 如果将载流导体或运动电荷搬到磁场中，导体 受到作用力，克服作用力移动则要做功，而做 功需要能量，能量变化需要场地和时间，所以 在理解磁现象的时候，千万别忘记了能量、时 间和场地三个要素。
载载流导体周围有磁场，说明下列问题: A.电流产生磁场；B.电流被磁场包围。
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磁场中引入μ，解决磁场强度和磁感应密度 的数量关系，表示磁场媒介固有特性的物理量。
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1.磁介质的磁导率()
电流产生磁场，但电流在不同的介质中产生的磁感应 强度是不同的。为了表征这种特性，将不同的磁介质用 一个系数 来考虑， 称为介质磁导率，表征物质的导 磁能力。
在介质中， 越大，介质中的磁感应强度B就越大。
磁化过程
磁畴：分子由于电子环绕原子核运动和本身自转 运动而形成分子电流，分子电流产生磁场，每个分子 相当于一个基本小磁铁。
在磁性物质分子间有一种特殊的作用力而 使每一区域内的分子磁铁都排列整齐，显示磁 性。这些小区域称为磁畴。
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磁化(Magnetization)
无外磁场作用下特点： 有外磁场作用下的特点：
自然界有一类特殊物质Fe, Ni, Co等在一定条件下, 能相互吸引,这种物质称它们具有磁性.很多磁性材料是稀 有金属，而铁是黑色金属，自然界存储广，所以称为 “黑色艺术殿堂”。
使这类物质具有磁性的过程称为磁化。
永久磁铁:能长时间保持磁性的介质。将永 久磁棒悬挂起来,总是一头指南,一头指北,指南的 一头称S(South)极,指北的一头称为N极(North)。
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第一章 磁的基本概念
• 19-20世纪初的四位伟大科学家 • Maxwell:麦克斯韦电磁场理论 • Lenz:楞次定律 • Amper:安培定律 • Frady:电磁感应定律 • 单位制：国际单位制，标准统一，计算方便，
但工程应用不方便； • 实用单位，工程上使用比较方便。
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1.1 磁的基本现象
安培定则，右手定则
磁场是电流产生的，而电流总是被磁场所包。 右手定则：
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等 磁场最强处 磁 位 线
磁场最强的地方和 磁场最弱的地方？
围绕两根平行载流导体的 空心线圈磁场。每根导 磁场，每根导体流过相等的 线单个的场在线圈内叠加 电流，但方向相反，即一 产生高度集中和线条流畅 对连接电源到负载的导线。 的场。
学习方法
掌握单位的物理意义，由于电磁学的单位经常用 科学家的名字命名的因此不容易记忆与换算， 如韦伯、奥斯特、特斯拉、高斯、亨利和安培等；
学会联想学习，与电路的概念，力学的概念， 能量等进行联想学习，因为我们已经有很好 的物理基础（力学，电学两大门类）；
始终以变化的概念对待磁的问题，不变就没有 工程应用价值，即始终不忘记频率这个参数。
实用文档
磁场发现
最早发现是力，力学是早于电学发展的，因为容易 被人们体验，但电学和磁学不容易发觉和体验，所 以电学是在力学比较成熟的时候才得以发展。
实验中发现的一些磁现象，为了解释这些现象， 就用磁场来表达。
电学电磁学发展尤其快，人们驾驭它们的能力非 常强大，以至于导致今天生活的巨大变化，人类离 不开电了。
1T 104Gs,1m2 104cm2
1Mx108Wb
磁感应强度也称为磁通密度简称磁密. Flux Density
1 G 1 s 4 W 0/实m 用文2 档b 1 8 W 0/c2 b m
1.3.3磁导率μ和磁场强度(H)
联想电路中的电压和电流的关系，为了描述 它们的数量关系，引入电阻R，表示导体的固 有特性的物理量。
B是表示磁场内某点磁场的强度和方向的物理量。
方向：左手定则判断。
单位：特斯拉 国际单位（SI）制
高斯
电磁单位（CGSM）制
实用文档
• 要研究磁感应强度的单位要从源头分析“力” • 1牛顿/(安培米)=1特斯拉 • 1高斯=1克/（安厘米）(厘米克秒制,CGS) • 1T=10000GS(思考一下？)
实用文档
1.3 磁的单位和电磁基本定律
研究磁的单位的意义和方法：
由于用科学家的名字命名的磁学单位难以 理解和记忆，而电学单位和力学单位使用时间 较长和生活中的接触程度大容易记忆。
联想学习方法
实用文档
1.3.1磁感应强度
用单位长度的导线，放在均匀的磁场中，通过单位电
流所受到的力的大小（ B ）F 表I示l 磁场的强弱——磁感 应强度（ ）。 B
真空中的磁导率 —— 041 07Hm
比 0 大的倍数称为材料的相对磁导率 r 。
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2.磁场强度 H
在任何介质中，磁场中某点的 B 与该点的 的比
1 (W ) 1 b (T ) 1 m 21 N m 2 1 N 1 m 1 A 1 m 1 A
实用文档
• 从Leabharlann Baidu通的单位可以揭示出电流产生力矩的特点，即电 磁力的特性．
• ＭＫＳ和ＣＧＳ制单位换算 1 G 1 s 4 W 0/m 2 b 1 8 W 0/c2 b m
1Mx 1Gs1cm2
BA
单位：韦伯，
麦克斯韦， 1韦＝108麦
简称韦 SI制 简称麦 CGSM制
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面积 Area
磁力线
磁通单位换算
的数量 BA （ae） ra
1 (W ) 1 b (T ) 1 m 21 N m 2 1 N 1 m 1 A 1 m 1 A
磁密单位Ｂ：１牛顿／(安米) 面积单位Ａ：平方米 磁通单位：１牛顿米／安，用韦伯表示,Ｗb
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1.3.2磁通Φ
垂直通过一个截面的磁力线总量称为该截面的磁通 量，简称磁通。用Φ表示。
AdBcod s A
d通过单 dA截 元 面积的 － 实用文档 －截面的 B的 法夹 线角
均匀磁场中的磁通
在一般磁芯变压器和电感中， 给定结构磁芯截面上，或端面积 相等的气隙端面间的磁场基本上 是均匀的，则磁通可表示为
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磁的现象
相同磁极性靠近时互相排斥 相反的磁极性靠近时互相吸引 吸引与排斥说明下列问题: A、有作用力,就有有能量
B、空间有种物质称为磁场,与引力场和电场一样
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磁场的表达
科学家的实验，小磁针放在磁铁 附近，在磁力的作用下的表现。
磁力线，磁感应线，磁通线表示磁场； 并不真正存在这些线条，也没有物理量在 这些线条上流动，只是为了表达。
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1.2 电流与磁场
• 如果将载流导体或运动电荷搬到磁场中，导体 受到作用力，克服作用力移动则要做功，而做 功需要能量，能量变化需要场地和时间，所以 在理解磁现象的时候，千万别忘记了能量、时 间和场地三个要素。
载载流导体周围有磁场，说明下列问题: A.电流产生磁场；B.电流被磁场包围。
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磁场中引入μ，解决磁场强度和磁感应密度 的数量关系，表示磁场媒介固有特性的物理量。
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1.磁介质的磁导率()
电流产生磁场，但电流在不同的介质中产生的磁感应 强度是不同的。为了表征这种特性，将不同的磁介质用 一个系数 来考虑， 称为介质磁导率，表征物质的导 磁能力。
在介质中， 越大，介质中的磁感应强度B就越大。