磁場強度_百度文庫

1、2、什么叫磁場強度(H?1820年,丹麥科學家奧斯特(H. C. Oersted發(fā)現(xiàn)通有電流的導線可以使其附近的磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),從而揭示了電與磁的基本關(guān)系,誕生了電磁學。實踐表明:通有電流的無限長導線在其周圍所產(chǎn)生的磁場強弱與電流的大小成正比,與離開導線的距離成反比。定義載有1安培電流的無限長導線在距離導線1/2米遠處的磁場強度為1A/m(安/米,國際單位制SI;在CGS單位制(厘米-克-秒中,為紀念奧斯特對電磁學的貢獻,定義載有1安培電流的無限長導線在距離導線0.2厘米遠處磁場強度為1Oe(奧斯特,1Oe=1/(410 A/m。磁場強度通常用H表示。如果單位磁極所受的力正好是1達因(dyn;1

2、dyn=10-5N,那么這點的場強度H就是1奧斯特(Oe。常用表示單位為安/米(A /m4、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(guān)系?理論與實踐均表明,對任何介質(zhì)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(zhì)本身提供,由永磁體對永磁介質(zhì)本身提供的磁場又稱退磁場-關(guān)于退磁場的概念,見9 Q,介質(zhì)內(nèi)部的磁場強度并不等于H,而是表現(xiàn)為H與介質(zhì)的磁極化強度J之和。由于介質(zhì)內(nèi)部的磁場強度是由磁場H通過介質(zhì)的感應而表現(xiàn)出來的,為與H區(qū)別,稱之為介質(zhì)的磁感應強度,記為B:B=0 H+J (SI單位制(1-1B=H+4M (CGS單位制磁感應強度

3、B的單位為T,CGS單位為Gs(1T=104Gs。對于非鐵磁性介質(zhì)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(zhì)中磁場強度H與磁感應強度B相等。由于磁現(xiàn)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B在概念上可以通用。5、什么叫剩磁(Jr,Br,為什么在永磁材料的退磁曲線上任意測量點的磁極化強度J值和磁感應強度B 值必然小于剩磁Jr和Br值?永磁材料在閉路狀態(tài)下經(jīng)外磁場磁化至飽和后,再撤消外磁場時,永磁材料的磁極化強度J和內(nèi)部磁感應強度B并不會因外磁場H的消失而消失,而會保持一定大小的值,該值即稱為該材料的剩余磁極化強度J

4、r和剩余磁感應強度Br,統(tǒng)稱剩磁。剩磁Jr和Br的單位與磁極化強度和磁感應強度單位相同。根據(jù)關(guān)系式(1-1可知,在永磁材料的退磁曲線上,磁場H為0時,Jr=Br,磁場H為負值時,J與B不相等,便分成了J-H和B-H二條曲線。從關(guān)系式(1-1還可以看到,隨著反向磁場H的增大,B從最大值Br=Jr變化到0,最后為負值,對于現(xiàn)代永磁材料,B退磁曲線的變化規(guī)律往往為直線;J退磁曲線的變化規(guī)律則不同:隨著反向磁場H的增大,B值線性減小,由于B值的減小量總是大于或等于反向磁場H的增大量,故在J退磁曲線上的一定區(qū)域內(nèi)可以保持相對平直的直線,但其J值總是小于Jr。6、什么叫矯頑力(bHc,什么叫內(nèi)稟矯頑力(j

5、Hc?在永磁材料的退磁曲線上,當反向磁場H增大到某一值bHc時,磁體的磁感應強度B為0,稱該反向磁場H值為該材料的矯頑力bHc;在反向磁場H= bHc時,磁體對外不顯示磁通,因此矯頑力bHc表征永磁材料抵抗外部反向磁場或其它退磁效應的能力。矯頑力bHc是磁路設計中的一個重要參量之一。值得注意的是:矯頑力bHc在數(shù)值上總是小于剩磁Jr。因為從(1-1式可以看到,在H= bHc處,B=0,則0 bHc =J,上面已經(jīng)說明,在J退磁曲線上任意點的磁極化強度值總是小于剩磁Jr,故矯頑力bHc在數(shù)值上總是小于剩磁Jr。例如:Jr =12.3kGs的磁體,其bHc不可能大于12.3kOe。換句話說,剩磁J

6、r在數(shù)值上是矯頑力bHc的理論極限。當反向磁場H= bHc時,雖然磁體的磁感應強度B為0,磁體對外不顯示磁通,但磁體內(nèi)部的微觀磁偶極矩的矢量和往往并不為0,也就是說此時磁體的磁極化強度J在原來的方向往往仍保持一個較大的值。因此,bHc還不足以表征磁體的內(nèi)稟磁特性;當反向磁場H增大到某一值jHc時,磁體內(nèi)部的微觀磁偶極態(tài)下,磁體內(nèi)部的磁感應強度和磁場的大小,Bm和Hm的絕對值的乘積(BmHm代表磁體在該狀態(tài)下對外做功的能力,等同于磁體所貯存的磁能量,稱為磁能積。在B退磁曲線上的Br點和bHc點,磁體的(BmHm =0,表示此時磁體對外做功的能力為0,即磁能積為0;磁體在某一狀態(tài)下(BmHm的值最

7、大,表示此時磁體對外做功的能力最大,稱為該磁體的最大磁能積,或簡稱磁能積,記為(BHmax或(BHm。因此,人們通常都希望磁路中的磁體能在其最大磁能積狀態(tài)下工作。磁能積的單位在SI制中為J/m3(焦耳/立方米,在CGS制中為MGOe(兆高奧斯特,100/4J/m3=1 MGOe。8、什么叫居里溫度(Tc,什么叫磁體的可工作溫度Tw,二者有何關(guān)系?隨著溫度的升高,由于物質(zhì)內(nèi)部基本粒子的熱振蕩加劇,磁性材料內(nèi)部的微觀磁偶極矩的排列逐步紊亂,宏觀上表現(xiàn)為材料的磁極化強度J隨著溫度的升高而減小,當溫度升高至某一值時,材料的磁極化強度J降為0,此時磁性材料的磁特性變得同空氣等非磁性物質(zhì)一樣,將此溫度稱為

8、該材料的居里溫度Tc。居里溫度Tc只與合金的成分有關(guān),與材料的顯微組織形貌及其分布無關(guān)。在某一溫度下永磁材料的磁性能指標與室溫相比降低一規(guī)定的幅度,將該溫度稱為該磁體的可工作溫度Tw。由于磁性能的這一降低幅度需要視該磁體的應用條件及要求而定,因此,所謂的磁體的可工作溫度Tw對于同一磁體來說是一個待定值,也就是說,同一永磁體在不同的應用場合可以有不同的可工作溫度Tw。顯然,磁性材料的居里溫度Tc代表著該材料的理論工作溫度極限。事實上,永磁材料的實際可工作Tw遠低于Tc。例如,純?nèi)腘d-Fe-B磁體的Tc為312,而其實際可工作Tw通常不到100。通過在Nd-Fe-B合金中添加重稀土金屬以及Co、Ga等元素,可顯著提高Nd-Fe-B磁體的Tc和可工作Tw。值得注意的是,任何永磁體的可工作Tw不僅與磁體的Tc有關(guān),還與磁體的jHc等磁性能指標、以及磁體在磁路中的工作狀態(tài)有關(guān)。9、什么叫永磁體的回復導磁率(rec.,什么叫J退磁曲線方形度(Hk/jHc,它們有何意義?當磁體處在動態(tài)工作條件下時,外部反向磁場H或磁體內(nèi)部的退磁場Hd呈周期性變化,此時如圖2所示的工作點D亦呈周期性往復變化,定義在磁體的B退磁曲線上工作點D往復變化的軌跡為磁體的動態(tài)磁場撤消后,磁體的工作點仍能恢復到原來的位置。因此,Hk/j