电磁铁磁学名词解释

1、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说明,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9Q,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=?0H+JSI单位制1-1B=H+4?MCG弹位制磁感应强度B的单位为T,CG弹位为Gs1T=104G§.对于非铁磁性介质如空气、水、铜、铝等,其磁极化强度J磁化

2、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.金属磁性材料分为几大类,它们是如何划分的金属磁性材料分为永磁材料、软磁材料二大类.通常将内禀矫顽力大于0.8kA/m的材料称为永磁材料,将内禀矫顽力小于0.8kA/m的材料称为软磁材料.什么叫磁能积BHm在永磁材料的B退磁曲线上二象限,不同的点对应着磁体处在不同的工作状态,B退磁曲线上的某一点所对应的Bm和Hm横坐标和纵坐标分别代表磁体在该状态下,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

3、表磁体在该状态下对外做功的水平,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水平为0,即磁能积为0;磁体在某一状态下BmHm的值最大,表示此时磁体对外做功的水平最大,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®中为MGOe兆高奥斯特,4?10J/m3=1MGOe什么叫磁场强度H1820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

4、与磁的根本关系,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CG弹位制厘米-克-秒中,为纪念奥斯特对电磁学的奉献,定义载有1安培电流的无限长导线在距离导线0.2厘米远处的磁场强度为1Oe奥斯特,1Oe=1/4?103A/m.磁场强度通常用H表示.什么是永磁材料的磁性能,它包括哪些指标永磁材料的主要磁性能指标是：剩磁Jr,Br矫顽力bHc、内禀矫顽力jHc、磁能积BHm.我们通常所说的永磁材料的磁性能,指的就是这四项.永磁材料的其

5、它磁性能指标还有：居里温度Tc可工彳温度Tw、剩磁及内禀矫顽力的温度系数?,？?回复导磁率?rec.、退磁曲线方形度?rec.,Hk/jHc高温减磁性能以及磁性能的均一性等.除磁性能外,永磁材料的物理性能还包括密度、电导率、热导率、热膨胀系数等；机械性能那么包括维氏硬度、抗压拉强度、冲击韧性等.止匕外,永磁材料的性能指标中还有重要的一项,就是外表状态及其耐腐蚀性能.什么叫磁路,什么叫磁路的开路、闭路状态磁路是指由一个或多个永磁体、载流导线、软铁按一定形状和尺寸组合,以形成具有特定工作气隙磁场的构件.软铁可以是纯铁、低碳钢、Ni-Fe合金、Ni-Co合金等具有高磁导率的材料.软铁又称为钝铁,它在

6、磁路中起着限制磁通流向、增加局部磁感应强度、预防或减少漏磁、以及提升整个构件的机械强度的作用.通常将没有软铁时单个磁体所处的磁状态称为开路状态；当磁体处在由与软铁一起构成的磁通回路中时,称此磁体处于闭路状态.什么叫Nd-Fe-B永磁体,它分几大类Nd-Fe-B永磁体是1982年发现的迄今为止磁性能最强的永磁材料.其主要化学成分为Nd铉、Fe铁、B硼,其主相晶胞在晶体学上为四方结构,分子式为Nd2Fe14B简称2:14:1相.除主相Nd2Fe14B外,Nd-Fe-B永磁体中还含有少量的富Nd相、富B相等其它相.其中主相和富Nd相是决定Nd-Fe-B磁体永磁特性的最重要的二个相.今天,Nd-Fe-

7、B永磁体已广泛应用于计算机、医疗器械、通讯器件、电子器件、磁力机械等领域.Nd-Fe-B磁体分为烧结和粘结二大类.通常的Nd-Fe-B烧结磁体是用粉末冶金方法制造的各向异性致密磁体；而通常的Nd-Fe-B粘结磁体是用激冷的方法获得微晶粉末,每个粉末内含有多个Nd-Fe-B微晶晶粒,再用聚合物或其它粘结剂将粉末粘结成大块磁体,因而通常的Nd-Fe-B粘结磁体是非致密的各向同性磁体.因此,通常的Nd-Fe-B烧结磁体的磁性能远高于Nd-Fe-B粘结磁体,但Nd-Fe-B粘结磁体有着许多Nd-Fe-B烧结磁体不可替代的优点：可以用压结、注射等成型方法制作尺寸小、形状复杂、几何精度高的永磁体,并容易实

8、现大规模自动化生产；另外,Nd-Fe-B粘结磁体还便于任意方向充磁,能方便制作多极乃至无数极的整体磁体,而这对于Nd-Fe-B烧结磁体来说通常很难实现；由于Nd-Fe-B粘结磁体中主相Nd2Fe14B呈微晶状态,因此它还具有比烧结磁体耐蚀性好等优点.什么叫矫顽力bHc,什么叫内禀矫顽力jHc?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表征永磁材料反抗外部反向磁场或其它退磁效应的水平.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

9、值上总是小于剩磁Jr.由于从1-1式可以看到,在H=bHc处,B=0,那么？0bHc=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,具bHc不可能大于12.3kOeo换句话说,剩磁Jr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还缺乏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矩的矢

10、量和为0,称该反向磁场H值为该材料的内禀矫顽力jHco内禀矫顽力jHc是永磁材料的一个非常重要的物理参量,对于jHc远大于bHc的磁体,当反向磁场H大于bHc但小于jHc时,虽然此时磁体已被退磁到磁感应强度B反向的程度,但在反向磁场H撤消后,磁体白磁感应强度B仍能因内部的微观磁偶极矩的矢量和处在原来方向而回到原来的方向.也就是说,只要反向磁场H还未到达jHc,永磁材料便尚未被完全退磁.因此,内禀矫顽力jHc是表征永磁材料反抗外部反向磁场或其它退磁效应,以保持其原始磁化状态水平的一个主要指标.矫顽力bHc和内禀矫顽力jHc的单位与磁场强度单位相同.什么叫居里温度Tc,什么叫磁体白可工作温度Tw,

11、二者有何关系随着温度的升高,由于物质内部根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,将此温度称为该材料的居里温度T0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

12、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,2三元的Nd-Fe-B磁体的Tc为312?C,而其实际可工作Tw通常不到100?C通过在Nd-Fe-B合金中添加重稀土金属以及CoGa等元素,可显著提升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.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

13、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Jr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那么不同：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.什么叫磁极化强度J,什么叫磁化强度M,二者有何区别现代磁学研究说明:一切磁现象都起源于电流.磁性材料也不例外,其铁磁现象是起源于材料内部原子的核外电子运动形成的微电流,亦称分子电流.这些微电流的集合效应使得材料对外呈现各种各样的宏观磁特性.由于每一个微电流都产生磁效应,所以把一个单位微电流称为一个磁偶极子.定义在真空中每单位外磁场对一个磁