永磁的原理

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發表于 2021-11-22 09:47:48 | 只看該作者 |倒序瀏覽 |閱讀模式

現代磁學研究表明：一切磁現象都起源于電流。磁性材料也不例外，其鐵磁現象是起源于材料內部原子的核外電子運動形成的微電流，亦稱分子電流。這些微電流的集合效應使得材料對外呈現各種各樣的宏觀磁特性。因為每一個微電流都產生磁效應，所以把一個單位微電流稱為一個磁偶極子。
定義在真空中每單位外磁場對一個磁偶極子產生的最大力矩為磁偶極矩Pm，每單位材料體積內磁偶極矩的矢量和為磁極化強度J，其單位為T（特斯拉，在CGS單位制中，J的單位為Gs,1T＝104Gs）。
定義一個磁偶極子的磁矩為Pm/μ0, μ0為真空磁導率，每單位材料體積內磁矩的矢量和為磁化強度M，其SI單位為A/m，CGS單位為Gs（高斯）。
M與J的關系為：J＝μ0M，在CGS單位制中，μ0＝1，故磁極化強度與磁化強度的值相等；在SI單位制中，μ0＝4π*10-7H/m(亨/米)。
什么叫磁感應強度（B），什么叫磁通密度（B），B與H,J,M之間存在什么樣的關系？
A：理論與實踐均表明，對任何介質施加一磁場H時（該磁場可由外部電流或外部永磁體提供，亦可由永磁體對永磁介質本身提供，由永磁介質本身提供的磁場又稱退磁場——關于退磁場的概念），介質內部的磁場強度并不等于H，而是表現為H與介質的磁極化強度J之和。由于介質內部的磁場強度是由磁場H通過介質的感應而表現出來的，為與H區別，稱之為介質的磁感應強度，記為B：
B＝μ0H+J (SI單位制) （1-1）
B=H+4πm （CGS單位制）
磁感應強度B的單位為T，CGS單位為Gs（1T=104Gs）。
對于非鐵磁性介質如空氣、水、銅、鋁等，其磁極化強度J、磁化強度M幾乎等于0，故在這些介質中磁場強度H與磁感應強度B相等。
由于磁現象可以形象地用磁力線來表示，故磁感應強度B又可定義為磁力線通量的密度，磁感應強度B和磁通密度在概念上可以通用。