磁学基本参数

磁学中的基本物理量

公式：

HL=IN （全电流定律）H磁化强度；L磁路长度；I电流；N匝数

μ=B/H B磁感应强度；H磁化强度（也叫磁场强度）

Ф=B*S=L*I S横截面积；L电感量；I电流

U=dФ/dt=L*di/dt Ф磁通量；t时间；L电感量；

一、电流引出的物理量

电子在导体中的定向移动，称为电流

磁场是电流产生的，电流总是被磁场包围

有了电流，如果周围有某种导磁材料存在，则电流产生的磁场就会对导磁材料产生一个影响力，即在材料中产生一个力。这个力就是磁场强度（也叫磁化强度），用H表示

导磁材料受到H的作用，会在内部产生磁力线（形象化表示），就是B，叫做磁感应强度

相同的外加磁化强度对不同的导磁材料产生作用时，产生的B是不一样的，这就引出表征不同材料特性的物理量，磁导率μ，它表征了一种材料的导磁能力，导磁能力越强，在相同的磁化强度下，磁力线产生的越多，真空磁导率μ0=4∏×10-7H/m

空气磁导率与导磁材料磁导率有很大差别，即它们之间的导磁能力不一样，也就是它们对磁的阻碍能力不一样，也即磁阻不一样

磁通跟电流有相同的特性，总是喜欢走比较容易走的路，这就是磁芯会把电流产生的磁通限制在磁芯内的原因，当然肯定会有漏磁通

从这点可以看出，磁导率越大，漏磁通会越小。

磁导率与单匝感量之间的关系：AL=Ф/i=B*S/I=μS/L L平均磁路长度

B实际可以看做一个密度值，即磁力线的密度，因此它又叫磁通密度，相当于电学中的电流密

度，磁力线的总量可以用B在面积上的积分来计算即：Ф= s Bds=BS

这个磁力线的总量就是磁通量Ф

它的变化速度决定了线圈产生反电势的大小

电感量：单位电流产生的总磁通链，用L表示

ψ=NФ=Li L=ψ/i

另外，电感计算一般通过单匝感量乘以匝数的平方，L=AL*N2

此公式的来源：单匝感量通过测试得出，或已知磁导率计算得出，N*N来自于单匝自感加上匝与匝之间的互感。

提示：1.电感阻止电流变化的特性实际就是阻止电感磁芯中磁通变化的特性

楞次定律：感生电流总是试图维持原磁通不变

2.电感储能能力We=(1/2)Li2

二、实际应用中的物理量

B S饱和磁通密度，磁芯达到饱和后，继续增加电流，磁通也不会再增加，此时磁芯感量为0

B r剩磁，铁磁物质磁化到饱和后，有将磁场强度下降到零时，铁磁物质中残留的磁感应强度，称为剩余磁感应强度

HC矫顽力，磁芯在磁化之后，即使外部磁化强度消失，磁芯内部仍会有剩磁，要把剩磁完全消掉需要施加一个反向的磁化强度，这个反向的磁化强度就是矫顽力，矫顽力的存在是磁芯产生损耗的原因之一

磁致伸缩系数，表示磁致伸缩效应大小的系数，定义为物体有无磁场时的长度之差与无磁场时的长度的比值。一般指沿磁场方向的测量值这个系数与电感噪声的大小有很大关系，磁致伸缩系数越大，噪声越大

?HL=IN （全电流定律）H磁化强度；L磁路长度；I电流；N匝数

?μ=B/H B磁感应强度；H磁化强度（也叫磁场强度）

?Ф=B*S=L*I S横截面积；L电感量；I电流

?U=dФ/dt=L*di/dt Ф磁通量；t时间；L电感量；

?

?电子在导体中的定向移动，称为电流

?磁场是电流产生的，电流总是被磁场包围

?电子在导体中的定向移动，称为电流

?磁场是电流产生的，电流总是被磁场包围

?有了电流，如果周围有某种导磁材料存在，则电流产生的磁场就会对导磁材料产生一个影响力，即在材料中产生一个力。这个力就是磁场强度（也叫磁化强度），用H表示

?导磁材料受到H的作用，会在内部产生磁力线（形象化表示），就是B，叫做磁感应强度

?它表示磁场内某点磁场的强度和方向的物理量，是矢量，力（F）、电流（I）、磁感应强度（B）三者之间为正交关系

?左手定则：四指指向电流方向，拇指指向力的方向，则磁场指向手心

?相同的外加磁化强度对不同的导磁材料产生作用时，产生的B是不一样的，这就引出表征不同材料特性的物理量，磁导率μ，它表征了一种材料的导磁能力，导磁能力越强，在相同的磁化强度下，磁力线产生的越多，真空磁导率μ0=4∏×10-7H/m

?空气磁导率与导磁材料磁导率有很大差别，即它们之间的导磁能力不一样，也就是它们对磁的阻碍能力不一样，也即磁阻不一样

?磁通跟电流有相同的特性，总是喜欢走比较容易走的路，这就是磁芯会把电流产生的磁通限制在磁芯内的原因，当然肯定会有漏磁通

?从这点可以看出，磁导率越大，漏磁通会越小。

?磁导率与单匝感量之间的关系：AL=Ф/i=B*S/I=μS/L L平均磁路长度

?B实际可以看做一个密度值，即磁力线的密度，因此它又叫磁通密度，相当于电学中的电流密度，磁力线的总量可以用B在面积上的积分来计算即：Ф=BS

?这个磁力线的总量就是磁通量Ф：垂直通过截面的磁力线总量，称为磁通量，简称磁通

?它的变化速度决定了线圈产生反电势的大小

?电感量：单位电流产生的总磁通链，用L表示

?ψ=NФ=Li 或L=ψ/i

?另外，电感计算一般通过单匝感量乘以匝数的平方，L=AL*N2

?此公式的来源：单匝感量通过测试得出，或已知磁导率计算得出，N*N来自于单匝自感加上匝与匝之间的互感。

?提示：

? 1.电感阻止电流变化的特性实际就是阻止电感磁芯中磁通变化的特性

?楞次定律：感生电流总是试图维持原磁通不变

? 2.电感储能能力We=(1/2)Li2

单位

合理化和非合理化单位制单位对比表

实际应用中的物理量

?BS饱和磁通密度，磁芯达到饱和后，继续增加电流，磁通也不会再增加，此时磁芯感量为0

?Br剩磁，铁磁物质磁化到饱和后，又将磁场强度下降到零时，铁磁物质中残留的磁感应强度，称为剩余磁感应强度

?HC矫顽力，磁芯在磁化之后，即使外部磁化强度消失，磁芯内部仍会有剩磁，要把剩磁完全消掉需要施加一个反向的磁化强度，这个反向的磁化强度就是矫顽力，矫顽力的存在是磁芯产生损耗的原因之一?磁致伸缩系数，表示磁致伸缩效应大小的系数，定义为物体有无磁场时的长度之差与无磁场时的长度的比值。

一般指沿磁场方向的测量值这个系数与电感噪声的大小有很大关系，磁致伸缩系数越大，噪声越大

饱和磁化曲线

大学物理电磁学部分练习题讲解

大学物理电磁学部分练 习题讲解 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

大学物理电磁学部分练习题 1.在静电场中，下列说法中哪一个是正确的（D ） （A ）带正电荷的导体，其电势一定是正值． （B ）等势面上各点的场强一定相等． （C ）场强为零处，电势也一定为零． （D ）场强相等处，电势梯度矢量一定相等． 2.当一个带电导体达到静电平衡时：D （A ）表面上电荷密度较大处电势较高． （B ）表面曲率较大处电势较高． （C ）导体内部的电势比导体表面的电势高． （D ）导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零． 3. 一半径为R 的均匀带电球面，其电荷面密度为σ．该球面内、外的场强分布 为（r 表示从球心引出的矢径）： （ 0 r r R 3 02εσ） =)(r E )(R r <， =)(r E )(R r >． 4.电量分别为q 1，q 2，q 3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上，如图所示．设无穷远处为电势零点，圆半径为 R ，则b 点处的电势U ＝ )22(813210q q q R ++πε 5.两个点电荷，电量分别为+q 和-3q ，相距为d ，试求： （l ）在它们的连线上电场强度0=E 的点与电荷量为+q 的点电荷相距多远？ （2）若选无穷远处电势为零，两点电荷之间电势U ＝ 0的点与电荷量为+q 的点电荷相距多远？ ? ? d q +q 3-

x θ O d E ? ．解：设点电荷q 所在处为坐标原点O ，X 轴沿两点电荷的连线． （l ）设0=E 的点的坐标为x ′，则 0) '(43' 42 02 0=-- = i d x q i x q E πεπε 可得 0'2'222=-+d dx x 解出 d x )31(21'1+-=和 d x )13(21' 2-= 其中'1x 符合题意，'2x 不符合题意，舍去． （2）设坐标x 处 U ＝ 0，则 ) (43400x d q x q U -- = πεπε 0]) (4[ 40 =--= x d x x d q πε 得 4/0 4d x x d ==- 6.一半径为R 的半球壳，均匀地带有电荷，电荷面密度为σ，求球心处电场强度的大小. 解答：将半球面分成由一系列不同半径的带电圆环组成，带电半球面在圆心O 点处的电场就是所有这些带电圆环在O 点的电场的叠加。 今取一半径为r ，宽度为Rd θ的带电细圆环。 带电圆环在P 点的场强为：() 3222 01 ?4qx E r a x πε= + 在本题中，cos x h R θ==，a r =

大学物理-电磁学部分-试卷及答案

大学物理试卷 （考试时间 １20分钟 考试形式闭卷） 年级专业层次姓名学号 一.选择题：(共３0分 每小题３分) 1.如图所示，两个“无限长”的共轴圆柱面，半径分别为R 1和R 2,其上均匀带电，沿轴线方向单位长度上的带电量分别为1λ和2λ，则在两圆柱面之间，距离轴线为r 的P 点处的场强大小E 为: (A ）r 012πελ.（Ｂ)r 0212πελλ+． （C ）)(2202r R -πελ．?(Ｄ）) (2101 R r -πελ. 2.如图所示,直线MN 长为l 2，弧ＯCD 是以Ｎ点为中心，l 为半 径的半圆弧,Ｎ点有正电荷+q ，M 点有负电荷-q .今将一试验电荷+q ０从O 点出发沿路径OCD Ｐ移到无穷远 处,设无穷远处电势为零,则电场力作功 （A) A < 0且为有限常量.（B ） A ＞ 0且为有限常量． (C) A =∞．(D) A = 0． 3．一带电体可作为点电荷处理的条件是 (A)电荷必须呈球形分布． （Ｂ）带电体的线度很小． （C ）带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计． （D)电量很小. 4.下列几个说法中哪一个是正确的? (Ａ)电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向． (B ）在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同. （Ｃ）场强方向可由q F E / =定出，其中q 为试探电荷的电量，ｑ可正、可负，F 为试 探电荷所受的电场力． （Ｄ）以上说法都不正确. 5.在图（ａ)和(b ）中各有一半径相同的圆形回路1L 、2L ,圆周内有电流1I 、2I ，其分布相

同，且均在真空中，但在（b)图中2L 回路外有电流3I ,P １、P 2为两圆形回路上的对应点，则: (A ）212 1 ,d d P P L L B B l B l B =?=??? （Ｂ)212 1 ,d d P P L L B B l B l B =?≠??? （C ）212 1 ,d d P P L L B B l B l B ≠?=??? (Ｄ)212 1 ,d d P P L L B B l B l B ≠?≠??? 6.电场强度为E 的均匀电场，E 的方向与X 轴正向平行,如图所示.则通过图中一半径为R 的半球面的电场强度通量为 （A)E R 2π．(B) E R 2 2 1π． （C)E R 22π． （Ｄ）０ 7.在静电场中,有关静电场的电场强度与电势之间的关系，下列说法中正确的是： (A ）场强大的地方电势一定高. （B ）场强相等的各点电势一定相等. (C)场强为零的点电势不一定为零. （D ）场强为零的点电势必定是零. 8．正方形的两对角上，各置点电荷Ｑ，在其余两对角上各置电荷q ,若Q 所受合力为零,则Q 与q 的大小关系为 （A)q Q 22-=． ?(B)q Q 2-=． (Ｃ)q Q 4-=．?(D)q Q 2-=． ９．在阴极射线管外,如图所示放置一个蹄形磁铁，则阴极射线将 （A)向下偏.(B ）向上偏．（Ｃ）向纸外偏．（D)向纸内偏． １０．对位移电流，有下述四种说法,请指出哪一种说法正确．

66205常用名词解释.

车站信号 车站信号是保证车站内运输作业安全，提高站内作业效率的铁路信号设备。 车站联锁 车站信号控制系统称为车站联锁，它的控制对象是车站的道岔、进路和信号机。电气集中 用电气方式集中控制与监督车站的道岔、进路和信号机，并实现它们之间互相制约关系的技术方法和设备称为电气集中。6502电气集中是我国目前使用最普遍的一种电气集中。 继电器组合 把不同类型的继电器，按照定型电路环节组合在一起，叫做继电器组合，简称组合。 单元拼装式控制台 6502电气集中控制台是用各种定型的标准单元块拼装而成的，称为单元拼装式控制台。 道岔区段轨道电路 车站内轨道电路有道岔时称为道岔区段轨道电路。 无岔区段轨道电路 车站内轨道电路没有道岔时称为无岔区段轨道电路。 调车作业 调车作业是在机车连挂的情况下牵出或推送，一般利用牵出线与到发线或咽喉区与到发线之间的线路进行。调车作业包括车辆的摘挂、转线、机车出入库、平面非溜放的整编作业等。

单置调车信号机 设在咽喉区中间，其相邻内方和外方都是道岔区段，同一坐标处仅布置一架调车信号机机。如举例站的D11、D13、D8信号机。 并置调车信号机 设在咽喉区中间，其相邻内方和外方都是道岔区段，但同一坐标处布置有两架背向的调车信号机。如举例站的D7、D9信号机。 差调车信号机 在咽喉区中部同一条线路上相隔一个无岔区段（规定至少不小于50米），所设置的两架反向的调车信号机。差置调车信号机是成对出现的。如举例站的D5、D15、D4 、D14信号机。 尽头式调车信号机 设在牵出线、专用线、编组线、机务段等向咽喉区入口处的信号机。其特点是信号机内方为道岔区段，外方是无岔区段（接近区段）。如举例站的D1、D2、D20信号。 进站内方兼调车信号机 指设在进站信号机内方的调车信号机，此信号机与进站信号机不在同一坐标，其间有一无岔区段。之所以不设在同一坐标是利用正线调车，避免占用区间。如举例站的D3、D6信号机。 出站兼调车信号机 出站兼调车信号机是设在股道头部，调车信号机与出站信号机合用一架信号机。如举例站的SⅡD、S4D、S5D等。 股道头部调车信号机

工程电磁场与电磁波名词解释大全

《电磁场与电磁波》 名词解释不完全归纳（By Hypo ） 第一章 矢量分析 1.场：场是遍及一个被界定的或无限扩展的空间内的，能够产生某种物理效应的特殊的物质，场是具有能量的。 2.标量：一个仅用大小就能够完整描述的物理量。标量场：标量函数所定出的场就称为标量场。（描述场的物理量是标量） 3.矢量：不仅有大小，而且有方向的物理量。矢量场：矢量场是由一个向量对应另一个向量的函数。（描述场的物理量是矢量） 4.矢线（场线）：在矢量场中，若一条曲线上每一点的切线方向与场矢量在该点的方向重合，则该曲线称为矢线。 5.通量：如果在该矢量场中取一曲面S ，通过该曲面的矢线量称为通量。 6.拉梅系数：在正交曲线坐标系中，其坐标变量（u1 ,u2,u3）不一定都是长度， 可能是角度量，其矢量微分元，必然有一个修正系数，称为拉梅系数。 7.方向导数：函数在其特定方向上的变化率。 8.梯度：一个大小为标量场函数在某一点的方向导数的最大值，其方向为取得最大值方向导数的方向的矢量，称为场函数在该点的梯度，记作 9.散度：矢量场沿矢线方向上的导数（该点的通量密度称为该点的散度） 10.高斯散度定理：某一矢量散度的体积分等于该矢量穿过该体积的封闭表面的总通量。 11.环量：在矢量场中，任意取一闭合曲线 ，将矢量沿该曲线积分称之为环量。 12.旋度： 一矢量其大小等于某点最大环量密度，方向为该环的一个法线方向，那么该矢量称为该点矢量场的旋度。 13.斯托克斯定理：一个矢量场的旋度在一开放曲面上的曲面积分等于该矢量沿此曲面边界的曲线积分。 14.拉普拉斯算子：在场论研究中，定义一个标量函数梯度的散度的二阶微分算子，称为拉普拉斯算子。 第二章 电磁学基本理论 1.电场：存在于电荷周围，能对其他电荷产生作用力的特殊的物质称为电场。 2.电场强度：单位正试验电荷在电场中某点受到的作用力（电场力），称为该点的电场d grad d n a n φφ=

电磁学的发展及生活生产中的应用

电磁学的发展及生活生产中的应用摘要:电磁学核心及发展，电磁学应用(磁悬浮列车、电磁炮) 关键字:电磁学、磁悬浮、电磁炮 引言: 随着电话，电视等电子产品的广泛应用，电磁学也日益受到人们的重视。内容: 简单的说来，电磁学核心只有四个部份:库伦定律、安培定律、法拉第定律与麦克斯威方程式。并且顺序也一定如此。这可以说与电磁学的历史发展平行。其原因也不难想见;没有库伦定律对电荷的观念，安培定律中的电流就不容易说清楚。不理解法拉第的磁感生电，也很难了解麦克斯威的电磁交感。因此，要了解电磁学的应用就必须先了解它的发展。 早期，由于磁现象曾被认为是与电现象独立无关的，同时也由于磁学本身的发展和应用，如近代磁性材料和磁学技术的发展，新的磁效应和磁现象的发现和应用等等，使得磁学的内容不断扩大，所以磁学在实际上也就作为一门和电学相平行的学科来研究了。 电子的发现，使电磁学和原子与物质结构的理论结合了起来，洛伦兹的电子论把物质的宏观电磁性质归结为原子中电子的效应，统一地解释了电、磁、光现象。电磁学的进一步发展促进了电磁在生活技术当中的应用。 (一)民用--磁悬浮列车 1911年，俄国托木斯克工艺学院的一位教授曾根据电磁作用原理，设计并制成一个磁垫列车模型。该模型行驶时不与铁轨直接接触，而是利用电磁排斥力使车辆悬浮而与铁轨脱离，并用电动机驱动车辆快速前进。 1960年美国科学家詹姆斯?鲍威尔和高登?丹提出磁悬浮列车的设计，利用

强大的磁场将列车提升至离轨几十毫米，以时速300公里行驶而不与轨道发生摩擦。遗憾的是，他们的设计没有被美国所重视，而是被日本和德国捷足先登。德国的磁悬浮列车采用磁力吸引的原理，克劳斯?马菲公司和MBB公司于1971年研制成常导电磁铁吸引式磁浮模型试验车。 随着超导和高温超导热的出现，推动了超导磁悬浮列车的研制。1987年3月，日本完成了超导体磁悬浮列车的原型车，其外形呈流线形，车重17吨，可载44人，最高时速为420公里。车上装备的超导体电磁铁所产生的电磁力与地面槽形导轨上的线圈所产生的电磁力互相排斥，从而使车体上浮。槽形导轨两侧的线圈与车上电磁铁之间相互作用，从而产生牵引力使车体一边悬浮一边前进。由于是悬空行驶，因而基本上不作用车轮。但在起动时，还需有车轮做辅助支撑，这和飞机起降时需要轮子相似。这列超导磁悬浮列车由于试验线路太短，未能充分展示出空的卓越性能。 (二)军用—电磁炮 早在1845年，查尔斯?惠斯通就制作出了世界第一台磁阻直流电动机，并用它把金属棒抛射到20米远。此后，德国数学家柯比又提出了用电磁推进方法制造“电气炮”的设想。而第一个正式提出电磁发射(电磁炮)概念并进行试验的是挪威奥斯陆大学物理学教授伯克兰。他在1901年获得了“电火炮”专利。1920年，法国的福琼?维莱普勒发表了《电气火炮》文章。德国的汉斯莱曾将10克弹丸用电磁炮加速到1.2公里,秒的初速。1946年，美国的威斯汀豪斯电气公司建成了一个全尺寸的电磁飞机弹射器，取名“电拖”。 到20世纪70年代，随着脉冲功率技术的兴起和相关科学技术的发展，电磁发射技术取得了长足的进步。澳大利亚国立大学的查里德?马歇尔博士运用新技术，把3克弹丸加速到了5.9公里,秒。这一成就从实验上证明了用电磁力把物体推进到超高速度是可行的。他的成就1978年公布后，使世界相关领域的科学家振奋不

大学物理磁学部分复习资料

41 / 30 磁 学 基本内容 一、稳恒磁场 磁感应强度 1． 稳恒磁场 电流、运动电荷、永久磁体在周围空间激发磁场。 稳恒磁场是指不随时间变化的磁场。 稳恒电流激发的磁场是一种稳恒磁场。 2． 物质磁性的电本质 无论是永磁体还是导线中的电流，它们的磁效应的根源都是电荷的运动。因此，磁场是运动电荷的场。 3． 磁感应强度 磁感应强度B 是描述磁场的基本物理量，它的作用与E 在描述电场时的作 用相当。 磁场对处于其中的载流导线、运动电荷、载流线圈、永久磁体有力及力矩 的作用。可以根据这些作用确定一点处磁场的强弱和方向——磁感应强度B 。 带电q 的正点电荷在磁场中以速度v 运动，若在某点不受磁力，则该点磁感应强度B 的方向必与电荷通过该点的速度v 平行。当该电荷以垂直于磁感应 强度B 通过该点时受磁力⊥F ，则该点磁感应强度大小qv F B ⊥ =，且⊥F ，v ，B 两两互相垂直并构成右手系。 二、毕奥—萨伐尔定律 运动电荷的磁场 1． 磁场的叠加原理 空间一点的磁感强度等于各电流单独存在时在该点产生磁感应强度的矢量和： ∑=i i B B 可推广为 ?=B d B

B d 是电流强度有限而长度无限小的电流元l d I 或电流强度无限小而空间 大小不是无限小的元电流的磁场。上式中矢量号一般不能略去，只有当各电流产生磁场方向相同时，才能去掉矢量号。 2． 毕奥—萨伐尔定律 电流元l d I 在空间一点产生的磁场B d 为： 3 04r r l d I B d πμ ?= 大小： 02 I sin(I ,r) dB 4r dl dl μπ∠= 方向：B d 垂直于电流元l d I 与r 所形成的平面，且B d 与l d I 、r 构成右手螺旋。 3． 电流与运动电荷的关系 导体中电荷定向运动形成电流，设导体截面积为S ，单位体积载流子数为 n 。每个载流子带电q ，定向运动速率为v ，则nqvS I =。 电量为q 的带电体作半径为R 、周期为T 的匀速圆周运动相当于半径为 R 、电流强度T q I /=的圆电流，具有磁矩T q R I R p m 22 ππ==。 4． 运动电荷的磁场 3 04r r v q B πμ ?= 大小： 02 qvsin(qv,r) B 4r μπ∠= 方向：B 垂直于v q 与r 形成的平面，并与v q 、r 构成右手螺旋。 式中q 是电荷带电量的代数值。 三、磁通量 磁场的高斯定理

电磁学名词解释

安培环路定理 在恒定电流的磁场中，磁感强度沿任何闭合路径的线积分等于此路径 所环绕的电流的代数和的μ0倍。 安培 载流导线在磁场中所受的作用力。 毕奥-萨伐尔定律 实验指出，一个电流元Idl 产生的磁场为 场强叠加原理 电场中某点的电场强度等于各个电荷单独在该点产生的电场强度的叠 加(矢量和)。 磁场叠加原理 空间某一点的磁场(以磁感强度示)是各个磁场源(电流或运动电荷)各 自在该点产生的磁场的叠加(矢量和)。 磁场能量密度 单位磁场体积的能量。 磁场强度 是讨论有磁介质时的磁场问题引入的辅助物理量，其定义是 磁场强度的环路定理 沿磁场中任一闭合路径的磁场强度的环量(线积分)等于此闭合路径所 环绕的传导电流的代数和。 磁畴 铁磁质中存在的自发磁化的小区域。一个磁畴中的所有原子的磁矩(铁 磁质中起主要作用的是电子的自旋磁矩)可以不靠外磁场而通过一种 量子力学效应(交换耦合作用)取得一致方向。 磁化 在外磁场作用下磁介质出现磁性或磁性发生变化的现象。 返回页 首 磁化电流(束缚电流) 磁介质磁化后，在磁介质体内和表面上出现的电流，它们分别称作体 磁化电流和面磁化电流。 磁化强度 单位体积内分子磁矩的矢量和。 磁链 穿过一个线圈的各匝线圈的磁通量之和称作穿过整个线圈的磁链，又 称"全磁通"。 磁屏蔽 闭合的铁磁质壳体可有效地减弱外界磁场对壳内空间的影响的作用称 作磁屏蔽。 磁通连续原理(磁场的高 斯定理) 在任何磁场中，通过任意封闭曲面的磁通量总为零。

磁通量 通过某一面积的磁通量的概念由下式定义 磁滞伸缩 铁磁质中磁化方向的改变会引起介质晶格间距的改变，从而使得铁磁 质的长度和体积发生改变的现象。 磁滞损耗 铁磁质在交变磁场作用下反复磁化时的发热损耗。它是磁畴反复变向 时，由磁畴壁的摩擦引起的。 磁滞现象 铁磁质工作在反复磁化时，B 的变化落后于H 的变化的现象。 D 的高斯定理 通过任意闭合曲面的电位移通量等于该闭合面所包围的自由电荷的代数和。其表示式是 带电体在外电场中的电 势能 即该带电体和产生外电场的电荷间的相互作用能。 电场能量密度 电场中单位体积的能量 电场强度 电场中某点的电场强度 ( 简称场强)的大小等于位于该点的单位正电 荷(检验电荷)所受的电场力的大小，方向为该正电荷所受电场力的方 向。 电场线数密度 通过垂直于电场强度的 单位面积的电场线的条数。 返回页 首 电磁波的动量密度 单位体积的电磁波具有的动量，表示式为: 电磁波的能量密度 电磁波的单位体积的能量，其大小为 电磁波的能流密度(坡印 廷矢量) 单位时间内通过与电磁波传播方向垂直的单位面积的电磁波的能量，其表示式为， 电磁场方程组 麦克斯韦综合了电磁场的所有规律提出表述电磁场普遍规律的方程 组。其积分形式是， (1)电场的高斯定理 (2)磁场的高斯定理 (3)电场的环路定理

电磁学发展简史

电磁学发展简史 07 电联毛华超 一.早期的电磁学研究 早期的电磁学研究比较零散，下面按照时间顺序将主要事件列出如下：1650年，德国物理学家格里凯在对静电研究的基础上，制造了第一台摩擦起电机。1720年，格雷研究了电的传导现象，发现了导体与绝缘体的区别，同时也发现了静电感应现象。1733年，杜菲经过实验区分出两种电荷，称为松脂电和玻璃电，即现在的负电和正电。他还总结出静电相互作用的基本特征，同性排斥，异性相吸。1745年，荷兰莱顿大学的穆欣布罗克和德国的克莱斯特发明了一种能存储电荷的装置－莱顿瓶，它和起电机一样，意义重大，为电的实验研究提供了基本的实验工具。1752年，美国科学家富兰克林对放电现象进行了研究，他冒着生命危险进行了著名的风筝实验，发明了避雷针。1777年，法国物理学家库仑通过研究毛发和金属丝的扭转弹性而发明了扭秤。1785－1786年，他用这种扭秤测量了电荷之间的作用力，并且从牛顿的万有引力规律得到启发，用类比的方法得到了电荷相互作用力与距离的平反成反比的规律，后来被称为库仑定律在早期的电磁学研究中，还值得提到的一个科学家是大家都已经在中学物理课本中学过的欧姆定律的创立者－欧姆。欧姆,1787年3月16日生于德国埃尔兰根城，父亲是锁匠。父亲自学了数学和物理方面的知识，并教给少年时期的欧姆，唤起了欧姆对科学的兴趣。16岁时他进入埃尔兰根大学研究数学、物理与哲学，由于经济困难，中途缀学，到1813年才完成博士学业。欧姆是一个很有天才和科学抱负的人，他长期担任中学教师，由于缺少资料和仪器，给他的研究工作带来不少困难，但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究，自己动手制作仪器。欧姆对导线中的电流进行了研究。他从傅立叶发现的热传导规律受到启发，导热杆中两点间的热流正比于这两点间的温度差。因而欧姆认为，电流现象与此相似，猜想导线中两点之间的电流也许正比于它们之间的某种驱动力，即现在所称的电动势，并且花了很大的精力在这方面进行研究。开始他用伏打电堆作电源，但是因为电流不稳定，效果不好。后来他接受别人的建议改用温差电池作电源，从而保证了电流的稳定性。但是如何测量电流的大小，这在当时还是一个没有解决的难题。开始，欧姆利用电流的热效应，用热胀冷缩的方法来测量电流，但这种方法难以得到精确的结果。后来他把奥斯特关于电流磁效应的发现和库仑扭秤结合起来，巧妙地设计了一个电流扭秤，用一根扭丝悬挂一磁针，让通电导线和磁针都沿子午线方向平行放置。再用铋和铜温差电池，一端浸在沸水中，另一端浸在碎冰中，并用两个水银槽作电极，与铜线相连。当导线中通过电流时，磁针的偏转角与导线中的电流成正比。实验中他用粗细相同、长度不同的八根铜导线进行了测量，得出了欧姆定律，也就是通过导体的电流与电势差成正比与电阻成反比。这个结果发表于1826年，次年他又出版了《关于电路的数学研究》，给出了欧姆定律的理论推导。欧姆定律发现初期，许多物理学家不能正确理解和评价这一发现，并遭到怀疑和尖锐的批评。研究成果被忽视，经济极其困难，使欧姆精神抑郁。直到1841年英国皇家学会授予他最高荣誉的科普利金牌，才引起德国科学界的重视。 二.安培和法拉第奠定了电动力学基础 1820年间，奥斯特在给学生讲课时，意外地发现了电流的小磁针偏转的现象。当导线通电流时，小磁针产生了偏转。这个消息传到巴黎后，启发了法国物理学家安培。他思考，既然磁与磁之间、电流与磁之间都有作用力，那么电流与电流之间是否也存在作用力呢？他重复了奥斯特的实验，几天后向巴黎科学院提交了第一篇论文，提出了磁针转动方向与电流

电磁铁磁学名词解释

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=?0H+J （SI单位制）（1-1） B=H+4?M （CGS单位制） 磁感应强度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。 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(BH)m 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）

电磁学发展史简述

绪论 一、电磁学发展史简述 1概述 早期，由于磁现象曾被认为是与电现象独立无关的，同时也由于磁学本身的发展和应用，如近代磁性材料和磁学技术的发展，新的磁效应和磁现象的发现和应用等等，使得磁学的内容不断扩大，所以磁学在实际上也就作为一门和电学相平行的学科来研究了。 电磁学从原来互相独立的两门科学(电学、磁学)发展成为物理学中一个完整的分支学科，主要是基于两个重要的实验发现，即电流的磁效应和变化的磁场的电效应。这两个实验现象，加上麦克斯韦关于变化电场产生磁场的假设，奠定了电磁学的整个理论体系，发展了对现代文明起重大影响的电工和电子技术。 麦克斯韦电磁理论的重大意义，不仅在于这个理论支配着一切宏观电磁现象(包括静电、稳恒磁场、电磁感应、电路、电磁波等等)，而且在于它将光学现象统一在这个理论框架之内，深刻地影响着人们认识物质世界的思想。

电子的发现，使电磁学和原子与物质结构的理论结合了起来，洛伦兹的电子论把物质的宏观电磁性质归结为原子中电子的效应，统一地解释了电、磁、光现象。 和电磁学密切相关的是经典电动力学，两者在内容上并没有原则的区别。一般说来，电磁学偏重于电磁现象的实验研究，从广泛的电磁现象研究中归纳出电磁学的基本规律；经典电动力学则偏重于理论方面，它以麦克斯韦方程组和洛伦兹力为基础，研究电磁场分布，电磁波的激发、辐射和传播，以及带电粒子与电磁场的相互作用等电磁问题，也可以说，广义的电磁学包含了经典电动力学。 2电学发展简史 “电”一词在西方是从希腊文琥珀一词转意而来的，在中国则是从雷闪现象中引出来的。自从18世纪中叶以来，对电的研究逐渐蓬勃开展。它的每项重大发现都引起广泛的实用研究，从而促进科学技术的飞速发展。 现今，无论人类生活、科学技术活动以及物质生产活动都已离不开电。随着科学技术的发展，某些带有专门知识的研究内容逐渐独立，形成专门的学科，如电子学、电工学等。电学又可称为电磁学，是物理学中颇具重要意义的基础学科。

大学物理磁学部分复习资料..

41 磁 学 基本内容 一、稳恒磁场 磁感应强度 1． 稳恒磁场 电流、运动电荷、永久磁体在周围空间激发磁场。 稳恒磁场是指不随时间变化的磁场。 稳恒电流激发的磁场是一种稳恒磁场。 2． 物质磁性的电本质 无论是永磁体还是导线中的电流，它们的磁效应的根源都是电荷的运动。因此，磁场是运动电荷的场。 3． 磁感应强度 磁感应强度B 是描述磁场的基本物理量，它的作用与E 在描述电场时的作 用相当。 磁场对处于其中的载流导线、运动电荷、载流线圈、永久磁体有力及力矩 的作用。可以根据这些作用确定一点处磁场的强弱和方向——磁感应强度B 。 带电q 的正点电荷在磁场中以速度v 运动，若在某点不受磁力，则该点磁感应强度B 的方向必与电荷通过该点的速度v 平行。当该电荷以垂直于磁感应 强度B 通过该点时受磁力⊥F ，则该点磁感应强度大小qv F B ⊥ =，且⊥F ，v ，B 两两互相垂直并构成右手系。 二、毕奥—萨伐尔定律 运动电荷的磁场 1． 磁场的叠加原理 空间一点的磁感强度等于各电流单独存在时在该点产生磁感应强度的矢量和： ∑=i i B B 可推广为 ?=B d B

42 B d 是电流强度有限而长度无限小的电流元l d I 或电流强度无限小而空间 大小不是无限小的元电流的磁场。上式中矢量号一般不能略去，只有当各电流产生磁场方向相同时，才能去掉矢量号。 2． 毕奥—萨伐尔定律 电流元l d I 在空间一点产生的磁场B d 为： 3 04r r l d I B d πμ ?= 大小： 02 I sin(I ,r) dB 4r dl dl μπ∠= 方向：B d 垂直于电流元l d I 与r 所形成的平面，且B d 与l d I 、r 构成右手螺旋。 3． 电流与运动电荷的关系 导体中电荷定向运动形成电流，设导体截面积为S ，单位体积载流子数为 n 。每个载流子带电q ，定向运动速率为v ，则nqvS I =。 电量为q 的带电体作半径为R 、周期为T 的匀速圆周运动相当于半径为 R 、电流强度T q I /=的圆电流，具有磁矩T q R I R p m 22 ππ==。 4． 运动电荷的磁场 3 04r r v q B πμ ?= 大小： 02 qvsin(qv,r) B 4r μπ∠= 方向：B 垂直于v q 与r 形成的平面，并与v q 、r 构成右手螺旋。 式中q 是电荷带电量的代数值。 三、磁通量 磁场的高斯定理

磁学常用名词解释

磁学常用名词解释 磁学量常用单位换算 磁概念 永磁材料：永磁材料被外加磁场磁化后磁性不消失，可对外部空间提供稳定磁场。钕 铁硼永磁体常用的衡量指标有以下四种： 剩磁（Br ）单位为特斯拉（T ）和高斯（Gs ） 1Gs =0.0001T 将一个磁体在闭路环境下被外磁场充磁到技术饱和后撤消外磁场，此时磁体表现的磁 感应强度我们称之为剩磁。它表示磁体所能提供的最大的磁通值。从退磁曲线上可见，它 对应于气隙为零时的情况，故在实际磁路中磁体的磁感应强度都小于剩磁。钕铁硼是现今 发现的Br 最高的实用永磁材料。 磁感矫顽力（Hcb ）单位是安/米（A/m）和奥斯特（Oe ）或1 Oe≈79.6A/m 处于技 术饱和磁化后的磁体在被反向充磁时，使磁感应强度降为零所需反向磁场强度的值称之为 磁感矫顽力（Hcb ）。但此时磁体的磁化强度并不为零，只是所加的反向磁场与磁体的磁 化强度作用相互抵消。（对外磁感应强度表现为零）此时若撤消外磁场，磁体仍具有一定 的磁性能。钕铁硼的矫顽力一般是11000Oe 以上。 内禀矫顽力（Hcj ）单位是安/米（A/m）和奥斯特（Oe ）1 Oe≈79.6A/m 使磁体的 磁化强度降为零所需施加的反向磁场强度，我们称之为内禀矫顽力。内禀矫顽力是衡量磁 体抗退磁能力的一个物理量，如果外加的磁场等于磁体的内禀矫顽力，磁体的磁性将会基 本消除。钕铁硼的Hcj 会随着温度的升高而降低所以需要工作在高温环境下时应该选择高Hcj 的牌号。 磁能积(BH)单位为焦/米3（J/m3）或高?奥（GOe ）1 MGOe≈7. 96k J/m3 退磁曲 线上任何一点的B 和H 的乘积既BH 我们称为磁能积, 而B×H 的最大值称之为最大磁能 积(BH)max。磁能积是恒量磁体所储存能量大小的重要参数之一，(BH)max越大说明磁体蕴含的磁能量越大。设计磁路时要尽可能使磁体的工作点处在最大磁能积所对应的B 和H 附近。各向同性磁体：任何方向磁性能都相同的磁体。 各向异性磁体：不同方向上磁性能会有不同；且存在一个方向，在该方向取向时所得 磁性能最高的磁体。烧结钕铁硼永磁体是各向异性磁体。 取向方向：各向异性的磁体能获得最佳磁性能的方向称为磁体的取向方向。也称作 “取向轴”，“易磁化轴”。 磁场强度：指空间某处磁场的大小，用H 表示，它的单位是安/米（A/m）。磁化强度：指材料内部单位体积的磁矩矢量和，用M 表示，单位是安/米（A/m）。磁感应强度：磁感应强度B 的定义是：B=μ0(H+M)，其中H 和M 分别是磁化强度和磁场强度，而μ0

磁性物理复习

磁性物理 一、名词解释 1.元磁偶极子：指强度相等，极性相反并且其距离无限接近的一对“磁荷”。 2.磁场强度H：为单位点电荷在该处所受的磁场力的大小，方向与正磁荷在该处所受磁场力方向 一致。 3.磁矩：磁偶极子磁性大小方向可以用磁矩来表示，磁矩定义为磁偶极子等效的平面回路的电流 和回路面积的乘积，即 4.磁化强度（M）：是描述宏观磁体强弱程度的物理量。 5.磁感应强度：描述磁场强度和方向的物理量，是矢量。 6.磁化曲线：表示物质中的磁场强度H与所感应的磁感应强度B之间的关系。 7.磁滞回线：在磁场中，铁磁体的磁感应强度与磁场强度的关系可用曲线来表示，当磁化磁场作 周期性变化时，铁磁体中的磁感应强度与磁场强度的关系是一条闭合线，这条闭合线叫做磁滞回线。 8.磁化率：表征磁介质属性的物理量。 9.磁导率：又称导磁系数，是衡量物质的导磁性能的一个物理量，可通过测取同一点的B、H值 确定。 10.退磁场：有限几何尺寸的磁体在外磁场中被磁化后，表面将产生磁极，从而使磁体内部存在与 磁化强度M方向相反的一种磁场，起减退磁化的作用，称为退磁场H d。 11.交换能（F ex）：电子自旋间的交换相互作用产生的能量。 12.磁晶各向异性能（F k）：铁磁体内晶体场对轨道电子间的作用、电子的轨道磁矩与自旋磁矩间 的耦合效应所产生的能量。 13.磁应力能（Fδ）：铁磁体内磁性和弹性（形变）相互作用所引起的能量（又称为磁弹性应力能）。 14.退磁场能（F d）：铁磁体与其自身所产生的退磁场之间的相互作用能。 15.静磁能（F H）：铁磁体与外磁场之间的相互作用产生的能量。 16.磁致伸缩现象：铁磁晶体由于磁化状态的改变，其长度或体积都要发生微小的变化，这种现象 叫磁致伸缩现象。 17.磁畴：指铁磁体材料在自发磁化的过程中为降低静磁能而产生分化的方向各异的小型磁化区 域。 18.自发磁化：磁有序物质在无外加磁场的情况下，由于近邻原子间电子的交换作用或其他相互作 用，使物质中各原子的磁矩在一定空间范围内呈现有序排列而达到的磁化，称为自发磁化19.技术磁化：技术磁化阐述的是关于铁磁质在整个磁化过程中磁化行为的机理，即阐明了在外 磁场作用下，磁畴是通过何种机制逐渐趋向外磁场方向的。 20.畴壁：各个磁畴之间的交界处称为畴壁。 21.畴壁位移：在有外场作用下，自发磁化方向接近于H方向的磁畴长大，而与H方向偏离较大 的近邻磁畴相应缩小，从而使畴壁发生位置变化，这个磁化过程称为畴壁位移 22.磁泡：在消磁状态下，若外加向上的磁场，随着磁场强度增加，向下的磁畴逐渐减小，从达 到某一磁场强度开始出现圆柱状磁畴，由于其形状有如泡状，故称其为磁泡。 23.Neel壁：磁矩平行于薄膜表面逐渐过渡。特点：畴壁面上无自由磁极出现，保证了在畴壁上不

大学物理电磁学部分练习题

大学物理电磁学部分练习题 1.在静电场中，下列说法中哪一个是正确的？（D ） （A ）带正电荷的导体，其电势一定是正值． （B ）等势面上各点的场强一定相等． （C ）场强为零处，电势也一定为零． （D ）场强相等处，电势梯度矢量一定相等． 2.当一个带电导体达到静电平衡时：D （A ）表面上电荷密度较大处电势较高． （B ）表面曲率较大处电势较高． （C ）导体内部的电势比导体表面的电势高． （D ）导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零． 3. 一半径为R 的均匀带电球面，其电荷面密度为σ．该球面内、外的场强分布 为（r 表示从球心引出的矢径）： （ 0 r r R 3 02εσ） =)(r E )(R r <， =)(r E )(R r >． 4.电量分别为q 1，q 2，q 3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上，如图所示．设无穷远处为电势零点，圆半径为R ，则b 点处的电势U ＝ )22(813210q q q R ++πε 5.两个点电荷，电量分别为+q 和-3q ，相距为d ，试求： （l ）在它们的连线上电场强度0=E 的点与电荷量为+q 的点电荷相距多远？ （2）若选无穷远处电势为零，两点电荷之间电势U ＝ 0的点与电荷量为+q 的点电荷相距多远？ ? ? d q +q 3-

x θ O d E ? ．解：设点电荷q 所在处为坐标原点O ，X 轴沿两点电荷的连线． （l ）设0=E 的点的坐标为x ′，则 0) '(43'42 02 0=-- = i d x q i x q E πεπε 可得 0'2'222=-+d dx x 解出 d x )31(21'1+-=和 d x )13(21' 2-= 其中'1x 符合题意，'2x 不符合题意，舍去． （2）设坐标x 处 U ＝ 0，则 ) (43400x d q x q U -- = πεπε 0]) (4[40 =--= x d x x d q πε 得 4/04d x x d ==- 6.一半径为R 的半球壳，均匀地带有电荷，电荷面密度为σ，求球心处电场强度的大小. 解答：将半球面分成由一系列不同半径的带电圆环组成，带电半球面在圆心O 点处的电场就是所有这些带电圆环在O 点的电场的叠加。 今取一半径为r ，宽度为Rd θ的带电细圆环。 带电圆环在P 点的场强为：() 322 2 01 ?4qx E r a x πε= + 在本题中，cos x h R θ==，a r = 所以可得：() 3 3 2 2 2 0044hdq hdq dE R r h πεπε= = + 上式中()222sin dq r Rd R d σπθπσθθ== 即：3300 2sin cos sin cos 42R d dE d R σπθθθσ θθθπεε==

名词解释

热容：热容的标准定义是：“当一系统由于加给一微小的热量δQ而温度升高dT时，δQ/dT 这个量即是该系统的热容。”（GB3102.4-93），通常以符号C表示，单位J/K。 作为某种物质的物理性质之一，该物质的比热容是指当单位质量该物质吸收或放出热量引起温度升高或降低时，温度每升高1K所吸收的热量或每降低1K所放出的热量，通常以符号c表示，单位J/kg.K。 热导率：又称导热系数，反映物质的热传导能力。按傅立叶定律（见热传导），其定义为单位温度梯度（在1m长度内温度降低1K）在单位时间内经单位导热面所传递的热量。（其具体定义为：在物体内部垂直于导热方向取两个相距1米，面积为1平方米的平行平面，若两个平面的温度相差1K，则在1秒内从一个平面传导至另一个平面的热量就规定为该物质的热导率，其单位为瓦特·米-1·开-1（W·m-1·K-1）。） 熔化热：单位质量的晶体在熔点时变成同温度的液态物质所需吸收的热量。也等于单位质量的同种物质，在相同压强下的熔点时由液态变成固态所放出的热量。常用单位为焦/千克。常见的冰的熔化热是3.36×10^5J/kg。 热膨胀：压力保持不变时，由于温度的改变，造成固体、液体和气体发生长度或体积变 化的现象。膨胀的程度用膨胀系数表示。 熔点：熔点是固体将其物态由固态转变（熔化）为液态的温度。进行相反动作（即由液态转为固态）的温度，称之为凝固点。与沸点不同的是，熔点受压力的影响很小。 沸点：沸腾是在一定温度下液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。液体沸腾时候的温度被称为沸点。浓度越高，沸点越高。不同液体的沸点是不同的，所谓沸点是针对不同的液态物质沸腾时的温度。沸点随外界压力变化而改变，压力低，沸点也低。

磁学常用名词解释

磁学量常用单位换算 磁概念 永磁材料：永磁材料被外加磁场磁化后磁性不消失，可对外部空间提供稳定磁场。钕铁硼永磁体常用的衡量指标有以下四种： 剩磁（Br）单位为特斯拉（T）和高斯（Gs）1Gs =0.0001T 将一个磁体在闭路环境下被外磁场充磁到技术饱和后撤消外磁场，此时磁体表现的磁感应强度我们称之为剩磁。它表示磁体所能提供的最大的磁通值。从退磁曲线上可见，它对应于气隙为零时的情况，故在实际磁路中磁体的磁感应强度都小于剩磁。钕铁硼是现今发现的Br最高的实用永磁材料。

磁感矫顽力（Hcb）单位是安/米（A/m）和奥斯特（Oe）或1 Oe≈79.6A/m 处于技术饱和磁化后的磁体在被反向充磁时，使磁感应强度降为零所需反向磁场强度的值称之为磁感矫顽力（Hcb）。但此时磁体的磁化强度并不为零，只是所加的反向磁场与磁体的磁化强度作用相互抵消。（对外磁感应强度表现为零）此时若撤消外磁场，磁体仍具有一定的磁性能。钕铁硼的矫顽力一般是11000Oe 以上。 内禀矫顽力（Hcj）单位是安/米（A/m）和奥斯特（Oe）1 Oe≈79.6A/m 使磁体的磁化强度降为零所需施加的反向磁场强度，我们称之为内禀矫顽力。内禀矫顽力是衡量磁体抗退磁能力的一个物理量，如果外加的磁场等于磁体的内禀矫顽力，磁体的磁性将会基本消除。钕铁硼的Hcj会随着温度的升高而降低所以需要工作在高温环境下时应该选择高Hcj的牌号。 磁能积(BH)单位为焦/米3（J/m3）或高?奥（GOe） 1 MGOe≈7. 96k J/m3 退磁曲线上任何一点的B和H的乘积既BH我们称为磁能积,而B×H的最大值称之为最大磁能积(BH)max。磁能积是恒量磁体所储存能量大小的重要参数之一，(BH)max越大说明磁体蕴含的磁能量越大。设计磁路时要尽可能使磁体的工作点处在最大磁能积所对应的B和H附近。 各向同性磁体：任何方向磁性能都相同的磁体。 各向异性磁体：不同方向上磁性能会有不同；且存在一个方向，在该方向取向时所得磁性能最高的磁体。烧结钕铁硼永磁体是各向异性磁体。 取向方向：各向异性的磁体能获得最佳磁性能的方向称为磁体的取向方向。也称作“取向轴”，“易磁化轴”。 磁场强度：指空间某处磁场的大小，用H表示，它的单位是安/米（A/m）。 磁化强度：指材料内部单位体积的磁矩矢量和，用M表示，单位是安/米（A/m）。磁感应强度：磁感应强度B的定义是：B=μ0(H+M)，其中H和M分别是磁化强度和磁场强度，而μ0是真空导磁率。磁感应强度又称为磁通密度，即单位面积内的磁通量。单位是特斯拉（T）。 磁通：给定面积内的总磁感应强度。当磁感应强度B均匀分布于磁体表面A时，磁通Φ的一般算式为Φ =B×A。磁通的SI单位是麦克斯韦。 相对磁导率：媒介磁导率相对于真空磁导率的比值，即μr= μ/μo。在CGS单位

电磁学的发展

第六章 电磁学的发展（2） §6.电磁感应现象的发现与研究 一法拉第（1791-1867） 英国物理学家。他是一个穷铁匠的儿子，兄妹10人。小学没毕业就失学，当了装订工。但失学不失志，经常阅读书报。1812年法拉第来到伦敦皇家学院，自荐当了戴维助手。1821年受任为皇家研究所试验室主任。 1821年，法拉第开始电磁学的研究，总共工作四十年。1924年，当选为英国皇家学会会员；1925年任皇家学院实验室主任。法拉第一生发明极多，他发现了电磁感应现象，建立了电磁感应定律；发明了第一台电动机和发电机；发现了电流的化学作用的规律，即法拉第电解定律；提出了电场和磁场等重要概念；1845年，他发现了抗磁性；他的巨著《电学的实验研究》中有三千多个条目，详细记录了他作过的实验。法拉第一生热衷科学事业，不好功名利禄，谢绝了封爵和许多奖赏。 二法拉第发现电磁感应 1820年，电磁热席卷欧洲，研究结果大量发表，众说纷纭，真伪难辩。1821年，英国哲学学报（Annal of Philosophy）杂志编辑约法拉第写一篇关于电磁问题的评述，这件事导致法拉第开始了电磁学方面的研究。法拉第在整理文献时，为了判断各种学说的真伪，亲自作了许多实验，其中包括奥斯特和安培的实验。 当时英国的皇家学会会长沃拉斯顿在获知奥斯特的发现之后，提出了“电磁转动”的思想，认为通电螺线管会使附近的导线绕他的轴转动，但他的实验没有成功。法拉第在得知这一实验后，想起了奥斯特得“电冲突”是在载流导线周围呈圆形分布的，于是于1821年9月他设计了如下所示的电磁旋转实验： 1．电磁旋转实验 当接通电源时，发现左侧的容器里，磁铁棒绕着固定导线缓慢的作圆周运动；而右侧则是另一种情景：导线绕固定磁棒在转动。实际上，着就是最早的旋转电动机的雏型。 1822年，英国物理学家巴罗（P.Barlow)运用相同的原理，制成了著名的“巴罗轮”：架在水平轴上的一个铅直的活动铜盘，下方侵入一个水银槽里，上方夹在一块马蹄形磁铁中间，当通过轴心和水银槽供给电流的时候，铜盘就转动起来。这实际上就是一台直流电动机。2．信念的产生 从1824年到1828年，法拉第做了无数次电磁效应实验，收集了各种电磁实验的资料，经仔细分析思考，他认为既然有电流对磁、磁对磁、电流对电流的相互作用，那么为什么就没有磁对电的作用呢？于是他确信“由电能产生磁，由磁也能产生电”。为此，法拉第坚持了长达10余年的苦心实验研究。日复一日的实验、思考、总结和改进。例如他先将磁铁放入一个线圈内，再将线圈两端接在检流计上，未发现指针偏转等。 3．实验三 1828年法拉第又作了这样一个实验如右图，右侧为一铜线圈，左侧为一平衡球，中间用线悬挂起来。然后在右侧铜线圈内放一条形磁铁,他认为这时线圈内应产生感生电流，然后再用另一块磁铁靠近铜线圈，线圈就会转动。当然，他什么也没看见。 这时，英国物理学家斯特金发明了电磁铁，即在一块原来没有磁性的软铁上绕以导线，通电以后，软铁就成了具有强磁性的磁铁。后来，美国物理学家亨利改进了斯特金的电磁铁，用彼此绝缘的铜导线代替铜裸线，制成能吸引三百千克铁的电磁铁。这些对法拉第的进一步研究有一定的启发和帮助。 4．实验四