電磁學相關概念

電磁學相關概念


　　力田磁電技術應用研究所
      
　　電磁學相關概念
　　磁場：
　　（國際電工委員會IEC的定義）電磁場的組成部分，采用磁場強度H和磁通密度B表示其特征。（我國國家標準定義）磁場是一種場，其特征可在場內運動著的帶電粒子所受的力來確定，這種力源于粒子的運動及其所帶電荷。
　　磁通量：
　　垂直于某一面積所通過的磁力線的多少叫做磁通量或磁通，用ф表示,ф=BS，單位韋伯（Wb）。如果磁感應強度為B，某平面的面積為S，該平面與磁感應強度的方向間的夾角為θ，那么該平面的磁通量為ф=BSsinθ。
　　磁場強度：
　　在任何磁介質中，磁場中某點的磁感應強度B與同一點的磁導率μ的比值稱為該點的磁場強度H ，即：H=B/μ。方向與磁力線在該點處的切線方向一致,單位：安/米（A/m）
　　注意事項：磁場強度H與磁感應強度B 的名稱很相似，切忌混淆。H 是為計算的方便引入的物理量。
　　磁感應強度（磁通密度）：
　　在磁場中垂直于磁場方向的通電導線，所受的磁場力F跟電流強度I和導線長度L的乘積IL的比值叫做通電導線所在處的磁感應強度，B=F/IL。
　　又因為ф=BS，則B=ф/S，所以，磁感應強度又等于穿過單位面積的磁通量，故磁感應強度又叫磁通密度。
　　磁化：
　　鐵片接近永磁體的磁極時，與永磁體靠近的鐵片的一端會出現與永磁體相反的磁極，從而產生吸引作用。稱這種現象為鐵片被永磁體形成的磁場所磁化。
　　所有物質，相對于磁場都會產生磁化現象，只是其磁化強度M的大小不同而已。所以我們可以按物質相對于磁場，產生的磁化強度的方向、大小，將其分為幾類。 利用圖2—4所示的測量系統(高感度天平)，按照物質對磁場反應的類型和大小分為下述幾類：
　　(1)發生強烈吸引的物質：鐵磁體；(永磁體的情況也可能強烈排斥)
　　(2)在弱磁場下發生輕微吸引，在強磁場下變為鐵磁體：亞鐵磁體；
　　(3)發生輕微吸引的物質：順磁性體，反鐵磁體；
　　(4)輕微排斥的物質：反磁性體；
　　最大磁能積：
　　(BH)max 退磁曲線上任何一點的B和H的乘積即Bm、 Hm和（BH）代表了磁鐵在氣隙空間所建立的磁能量密度，即氣隙單位體積的靜磁能量，由于這項能量等于磁鐵Bm與Hm的乘積，因此稱為磁能積，磁能積隨B而變化的關系曲線稱為磁能曲線，其中一點對應的Bd和Hd的乘積有最大值，稱為最大磁能積。
　　磁矩：
　　所謂磁化，是指在物質中形成了成對的N、S磁極。這種成對的N－S極所構成的磁學量稱為磁矩。物質中出現磁矩是所有磁現象的根源，是磁相互作用的基本條件。在磁矩中有與電子軌道運動相關聯的軌道磁矩，有與電子自旋運動相關的自旋磁矩等。
　　磁滯回線：
　　鐵磁體從正向至反向，再至正向反復磁化至技術飽和一周，所得到的B與H的閉合關系曲線稱為磁滯回線。
　　剩磁Br、 UoMr或 4πMr ：
　　永磁體從磁化至技術飽和并去掉外磁場后，所保留的Mr、UoMr或 4πMr或Br，分別稱為剩余磁化強度，剩余內稟磁感應強度和剩余磁感應強度，它們統稱為剩磁。
　　矯頑力：
　　Hcb、 Hcj 使磁化至技術飽和的永磁體的B（磁感應強度）降低至零所需要的反向磁場強度稱為磁感矯頑力，同理，使內稟磁感強度UoM或Mr降低至零所需的反向磁場強度稱為內稟矯頑力。
　　彎曲點Hk：
　　通常將內稟退磁曲線上的點Bi=0.9Br相對應的磁場稱為彎曲點磁場Hk，Hk越大意味著內稟退磁曲線的方形度越好。
　　剩磁溫度系數（αBr）：
　　溫度在某范圍內變化時剩余磁感應強度可逆變化的百分數與溫度變化度數的比值，稱為剩余磁溫度系數。
　　磁化強度矯頑力溫度系數（βHcj）：
　　溫度在某范圍內變化時，磁化強度矯頑力可逆變化的百分數與溫度變化度數的比值。
　　居里溫度：
　　Tc 自發磁化強度消失的溫度。