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磁性材料测量——磁测量基础知识

一、磁感应强度

     磁感应强度是用来描述磁场性质的物理量,也是磁测量的基本物理量,用B表示,磁场中某点的B的方向是该点磁场的方向,B的大小表示该点磁场强度的强弱。

     在SI 单位制(国际单位制)中,磁感应强度的单位是【伏特·秒/米2,V·s/m2】,而【伏特·秒,V·s】称为韦伯,所以磁感应强的单位称为【韦伯/米2,Wb/m2】或【特斯拉,Tesla】,简称【特,T】。在CGSM单位制中,磁感应强度的单位是【高斯,G】:

                        1T=1 Wb/m2=104G………………………………………………(1-1)

 

二、磁力线、磁通

       我们用磁力线来形象地描绘磁场,电流产生的各种不同磁场的磁力线如图(1.1)所示。可以看到,磁力线是环绕电流的无头无尾的闭合线,电流方向与磁力线回转方向符合右手定则。

C3 1

我们规定,磁力线任何一点的切线方向是该点磁场(也就是B)的方向,通过垂直于B矢量的单位面积的磁力线等于该点B矢量的大小,也就是磁场强的方向,磁力线较密;反之,磁场弱的地方,磁力线较疏。

通过某一曲面的总磁力线数,称为通过该曲面的磁通,用 Φ 表示。磁通的计算如图(1.2)所示。在曲面上取面积元,其法线方向与该点的B的方向之间成 θ 角,通过该面积元的磁通为

C3 2

图1.2 通过曲面S的磁通

                                            dΦ = B*cosθ*ds…………………………………………………(1-2)

所以通过曲面S的总磁通为:

                                              Φ = ∫B* cosθ*ds………………………………………………(1-3)

当B均匀,S是平面并与B垂直时,通过S平面的磁通为:

                                                   Φ = B*S………………………………………………………(1-4)

这是磁测量中经常用到的关系。

当S面是一个闭合面,由于磁力线是闭合线,那么穿进闭合面S的磁力线必从闭合面的其他部分穿出,所以通过任一闭合面的总磁通量必等于零,这叫磁通连续定理是磁测量的重要特征之一。磁通的单位在SI单位制中是【韦伯,Wb】,在CGSM单位制中是【麦克斯韦,Maxwell】,简称【麦,Mx】。

                                             1Wb = 108 Mx……………………………………………………(1-5)

 

三、磁场强度

磁场强度是为了便于分析磁场和电流之间的关系而引入的一个物理量,它也是一个矢量,用H表示,它与磁感应强度的关系是:

                                                 H = B/μ………………………………………………(1-6)

其中,μ是磁介质的磁导率,由磁介质的性质决定。在SI单位制中,真空的磁导率为:

                                                μ0=4π*10-7 亨利/米 …………………………………(1-7)

H的单位是【安培/米,A/m】,在CGSM单位制中,真空的磁导率为1;H的单位是【奥斯特】,简称【奥,Oe】。

                                            1A/m=4π*10-3 Oe………………………………………(1-8)


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