磁场强度_百度文库

1、2、什么叫磁场强度(H?1820年,丹麦科学家奥斯特(H. C. Oersted发现通有电流的导线可以使其附近的磁针发生偏转,从而揭示了电与磁的基本关系,诞生了电磁学。实践表明:通有电流的无限长导线在其周围所产生的磁场强弱与电流的大小成正比,与离开导线的距离成反比。定义载有1安培电流的无限长导线在距离导线1/2米远处的磁场强度为1A/m(安/米,国际单位制SI;在CGS单位制(厘米-克-秒中,为纪念奥斯特对电磁学的贡献,定义载有1安培电流的无限长导线在距离导线0.2厘米远处磁场强度为1Oe(奥斯特,1Oe=1/(410 A/m。磁场强度通常用H表示。如果单位磁极所受的力正好是1达因(dyn;1

2、dyn=10-5N,那么这点的场强度H就是1奥斯特(Oe。常用表示单位为安/米(A /m4、什么叫磁感应强度(B,什么叫磁通密度(B,B与H,J,M之间存在什么样的关系?理论与实践均表明,对任何介质施加一磁场H时(该磁场可由外部电流或外部永磁体提供,亦可由永磁体对永磁介质本身提供,由永磁体对永磁介质本身提供的磁场又称退磁场-关于退磁场的概念,见9 Q,介质内部的磁场强度并不等于H,而是表现为H与介质的磁极化强度J之和。由于介质内部的磁场强度是由磁场H通过介质的感应而表现出来的,为与H区别,称之为介质的磁感应强度,记为B:B=0 H+J (SI单位制(1-1B=H+4M (CGS单位制磁感应强度

3、B的单位为T,CGS单位为Gs(1T=104Gs。对于非铁磁性介质如空气、水、铜、铝等,其磁极化强度J、磁化强度M几乎等于0,故在这些介质中磁场强度H与磁感应强度B相等。由于磁现象可以形象地用磁力线来表示,故磁感应强度B又可定义为磁力线通量的密度,磁感应强度B和磁通密度B在概念上可以通用。5、什么叫剩磁(Jr,Br,为什么在永磁材料的退磁曲线上任意测量点的磁极化强度J值和磁感应强度B 值必然小于剩磁Jr和Br值?永磁材料在闭路状态下经外磁场磁化至饱和后,再撤消外磁场时,永磁材料的磁极化强度J和内部磁感应强度B并不会因外磁场H的消失而消失,而会保持一定大小的值,该值即称为该材料的剩余磁极化强度J

4、r和剩余磁感应强度Br,统称剩磁。剩磁Jr和Br的单位与磁极化强度和磁感应强度单位相同。根据关系式(1-1可知,在永磁材料的退磁曲线上,磁场H为0时,Jr=Br,磁场H为负值时,J与B不相等,便分成了J-H和B-H二条曲线。从关系式(1-1还可以看到,随着反向磁场H的增大,B从最大值Br=Jr变化到0,最后为负值,对于现代永磁材料,B退磁曲线的变化规律往往为直线;J退磁曲线的变化规律则不同:随着反向磁场H的增大,B值线性减小,由于B值的减小量总是大于或等于反向磁场H的增大量,故在J退磁曲线上的一定区域内可以保持相对平直的直线,但其J值总是小于Jr。6、什么叫矫顽力(bHc,什么叫内禀矫顽力(j

5、Hc?在永磁材料的退磁曲线上,当反向磁场H增大到某一值bHc时,磁体的磁感应强度B为0,称该反向磁场H值为该材料的矫顽力bHc;在反向磁场H= bHc时,磁体对外不显示磁通,因此矫顽力bHc表征永磁材料抵抗外部反向磁场或其它退磁效应的能力。矫顽力bHc是磁路设计中的一个重要参量之一。值得注意的是:矫顽力bHc在数值上总是小于剩磁Jr。因为从(1-1式可以看到,在H= bHc处,B=0,则0 bHc =J,上面已经说明,在J退磁曲线上任意点的磁极化强度值总是小于剩磁Jr,故矫顽力bHc在数值上总是小于剩磁Jr。例如:Jr =12.3kGs的磁体,其bHc不可能大于12.3kOe。换句话说,剩磁J

6、r在数值上是矫顽力bHc的理论极限。当反向磁场H= bHc时,虽然磁体的磁感应强度B为0,磁体对外不显示磁通,但磁体内部的微观磁偶极矩的矢量和往往并不为0,也就是说此时磁体的磁极化强度J在原来的方向往往仍保持一个较大的值。因此,bHc还不足以表征磁体的内禀磁特性;当反向磁场H增大到某一值jHc时,磁体内部的微观磁偶极态下,磁体内部的磁感应强度和磁场的大小,Bm和Hm的绝对值的乘积(BmHm代表磁体在该状态下对外做功的能力,等同于磁体所贮存的磁能量,称为磁能积。在B退磁曲线上的Br点和bHc点,磁体的(BmHm =0,表示此时磁体对外做功的能力为0,即磁能积为0;磁体在某一状态下(BmHm的值最

7、大,表示此时磁体对外做功的能力最大,称为该磁体的最大磁能积,或简称磁能积,记为(BHmax或(BHm。因此,人们通常都希望磁路中的磁体能在其最大磁能积状态下工作。磁能积的单位在SI制中为J/m3(焦耳/立方米,在CGS制中为MGOe(兆高奥斯特,100/4J/m3=1 MGOe。8、什么叫居里温度(Tc,什么叫磁体的可工作温度Tw,二者有何关系?随着温度的升高,由于物质内部基本粒子的热振荡加剧,磁性材料内部的微观磁偶极矩的排列逐步紊乱,宏观上表现为材料的磁极化强度J随着温度的升高而减小,当温度升高至某一值时,材料的磁极化强度J降为0,此时磁性材料的磁特性变得同空气等非磁性物质一样,将此温度称为

8、该材料的居里温度Tc。居里温度Tc只与合金的成分有关,与材料的显微组织形貌及其分布无关。在某一温度下永磁材料的磁性能指标与室温相比降低一规定的幅度,将该温度称为该磁体的可工作温度Tw。由于磁性能的这一降低幅度需要视该磁体的应用条件及要求而定,因此,所谓的磁体的可工作温度Tw对于同一磁体来说是一个待定值,也就是说,同一永磁体在不同的应用场合可以有不同的可工作温度Tw。显然,磁性材料的居里温度Tc代表着该材料的理论工作温度极限。事实上,永磁材料的实际可工作Tw远低于Tc。例如,纯三元的Nd-Fe-B磁体的Tc为312,而其实际可工作Tw通常不到100。通过在Nd-Fe-B合金中添加重稀土金属以及Co、Ga等元素,可显著提高Nd-Fe-B磁体的Tc和可工作Tw。值得注意的是,任何永磁体的可工作Tw不仅与磁体的Tc有关,还与磁体的jHc等磁性能指标、以及磁体在磁路中的工作状态有关。9、什么叫永磁体的回复导磁率(rec.,什么叫J退磁曲线方形度(Hk/jHc,它们有何意义?当磁体处在动态工作条件下时,外部反向磁场H或磁体内部的退磁场Hd呈周期性变化,此时如图2所示的工作点D亦呈周期性往复变化,定义在磁体的B退磁曲线上工作点D往复变化的轨迹为磁体的动态磁场撤消后,磁体的工作点仍能恢复到原来的位置。因此,Hk/j