电磁学相关概念

  力田磁电技术应用研究所

  电磁学相关概念
  磁场:
  (国际电工委员会IEC的定义)电磁场的组成部分,采用磁场强度H和磁通密度B表示其特征。(我国国家标准定义)磁场是一种场,其特征可在场内运动着的带电粒子所受的力来确定,这种力源于粒子的运动及其所带电荷。
  磁通量:
  垂直于某一面积所通过的磁力线的多少叫做磁通量或磁通,用ф表示,ф=BS,单位韦伯(Wb)。如果磁感应强度为B,某平面的面积为S,该平面与磁感应强度的方向间的夹角为θ,那么该平面的磁通量为ф=BSsinθ。
  磁场强度:
  在任何磁介质中,磁场中某点的磁感应强度B与同一点的磁导率μ的比值称为该点的磁场强度H ,即:H=B/μ。方向与磁力线在该点处的切线方向一致,单位:安/米(A/m)
  注意事项:磁场强度H与磁感应强度B 的名称很相似,切忌混淆。H 是为计算的方便引入的物理量。
  磁感应强度(磁通密度):
  在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的磁场力F跟电流强度I和导线长度L的乘积IL的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度,B=F/IL。
  又因为ф=BS,则B=ф/S,所以,磁感应强度又等于穿过单位面积的磁通量,故磁感应强度又叫磁通密度。
  磁化:
  铁片接近永磁体的磁极时,与永磁体靠近的铁片的一端会出现与永磁体相反的磁极,从而产生吸引作用。称这种现象为铁片被永磁体形成的磁场所磁化。
  所有物质,相对于磁场都会产生磁化现象,只是其磁化强度M的大小不同而已。所以我们可以按物质相对于磁场,产生的磁化强度的方向、大小,将其分为几类。 利用图2—4所示的测量系统(高感度天平),按照物质对磁场反应的类型和大小分为下述几类:
  (1)发生强烈吸引的物质:铁磁体;(永磁体的情况也可能强烈排斥)
  (2)在弱磁场下发生轻微吸引,在强磁场下变为铁磁体:亚铁磁体;
  (3)发生轻微吸引的物质:顺磁性体,反铁磁体;
  (4)轻微排斥的物质:反磁性体;
  最大磁能积:
  (BH)max 退磁曲线上任何一点的B和H的乘积即Bm、 Hm和(BH)代表了磁铁在气隙空间所建立的磁能量密度,即气隙单位体积的静磁能量,由于这项能量等于磁铁Bm与Hm的乘积,因此称为磁能积,磁能积随B而变化的关系曲线称为磁能曲线,其中一点对应的Bd和Hd的乘积有最大值,称为最大磁能积。
  磁矩:
  所谓磁化,是指在物质中形成了成对的N、S磁极。这种成对的N-S极所构成的磁学量称为磁矩。物质中出现磁矩是所有磁现象的根源,是磁相互作用的基本条件。在磁矩中有与电子轨道运动相关联的轨道磁矩,有与电子自旋运动相关的自旋磁矩等。
  磁滞回线:
  铁磁体从正向至反向,再至正向反复磁化至技术饱和一周,所得到的B与H的闭合关系曲线称为磁滞回线。
  剩磁Br、 UoMr或 4πMr :
  永磁体从磁化至技术饱和并去掉外磁场后,所保留的Mr、UoMr或 4πMr或Br,分别称为剩余磁化强度,剩余内禀磁感应强度和剩余磁感应强度,它们统称为剩磁。
  矫顽力:
  Hcb、 Hcj 使磁化至技术饱和的永磁体的B(磁感应强度)降低至零所需要的反向磁场强度称为磁感矫顽力,同理,使内禀磁感强度UoM或Mr降低至零所需的反向磁场强度称为内禀矫顽力。
  弯曲点Hk:
  通常将内禀退磁曲线上的点Bi=0.9Br相对应的磁场称为弯曲点磁场Hk,Hk越大意味着内禀退磁曲线的方形度越好。
  剩磁温度系数(αBr):
  温度在某范围内变化时剩余磁感应强度可逆变化的百分数与温度变化度数的比值,称为剩余磁温度系数。
  磁化强度矫顽力温度系数(βHcj):
  温度在某范围内变化时,磁化强度矫顽力可逆变化的百分数与温度变化度数的比值。
  居里温度:
  Tc 自发磁化强度消失的温度。
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