磁矩磁化强度
永磁体基本性能参数
永磁体基本性能参数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：磁极化强度(J)和磁化强度(M)现代磁学研究表明：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。
因为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偶极子产生的最大力矩为磁偶极矩pm ，每单位材料体积内磁偶极矩的矢量和为磁极化强度J ，其单位为T （特斯拉，在CGS 单位制中，J 的单位为Gs ，1T=10000Gs ）。
定义一个磁偶极子的磁矩为pm/μ0，μ0为真空磁导率，每单位材料体积内磁矩的矢量和为磁化强度M ，其SI 单位为A/m ，CGS 单位为Gs(高斯)。
M 与J 的关系为：J=μ0M ，在CGS 单位制中，μ0=1，故磁极化强度与磁化强度的值相等；在SI 单位制中，μ0=4π×10-7H/m (亨/米)。
②磁场强度H ：指空间某处磁场的大小，用H 表示，它的单位是安/米（A/m ），与导线中电流强度成正比，与距导线的距离成反比。
③磁化强度M ：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 ）。
它与磁感应强度和磁场强度有如下关系B=(M+H)μ0④磁感应强度B ：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 ）。
在各向同性线性媒质中，磁化强度M 和磁场强度H 成正比，M ＝XmH,Xm 是磁化率。
上式可改写成B=(1+Xm)μ0H ＝μr μ0H ＝μH式中μ＝μr μ0称媒质的磁导率；μr=1+χm 称媒质的相对磁导率，为一纯数。
空间中磁场强度只与导线中电流及某位置距导线的距离有关，但不同材料的磁化强度不同，磁感应强度不同磁通量：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。
总磁化强度
总磁化强度
总磁化强度：是剩余磁化强度与感应磁化强度的总和。
磁化强度（英语：magnetization），又称磁化矢量，是衡量物体的磁性的一个物理量，定义为单位体积的磁偶极矩，其中，M是磁化强度，N是磁偶极子密度，m是每一个磁偶极子的磁偶极矩。
当施加外磁场于物质时，物质的内部会被磁化，会出现很多微小的磁偶极子。
磁化强度描述物质被磁化的程度。
采用国际单位制，磁化强度的单位是安培／米。
物质被磁化所产生的磁偶极矩有两种起源。
一种是由在原子内部的电子，由于外磁场的作用，其轨域运动产生的磁矩会做拉莫尔进动，从而产生的额外磁矩，累积凝聚而成。
另外一种是在外加静磁场后，物质内的粒子自旋发生“磁化”，趋于依照磁场方向排列。
这些自旋构成的磁偶极子可视为一个个小磁铁，可以以矢量表示，作为自旋相关磁性分析的经典描述。
例如，用于核磁共振现象中自旋动态的分析。
磁矩、磁化强度表示的意义
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
磁矩、磁化强度表示的意义
矿物颗粒在外磁场中磁化后，可以看成一根等效的磁棒，如下图所示：
磁棒的磁矩为：M=Q 磁L 式中Q 磁——磁棒的磁极强度，安·米；L——磁棒的长度，米。
但磁矩M 不能说明矿粒被磁化的程度。
例如有甲乙两个磁性和体积各不相同的物体，甲物体被磁化后的磁矩大，而乙较小，似乎甲比乙磁化得厉害，其实并不一定。
如果乙物体中的分子（或原子）磁矩全部沿外磁场方向取向了，则说明乙磁化得厉害。
因此为了描述矿物颗粒的磁化状态（磁化方向和强度），需要引入磁化强度的概念才能反映物体被磁化的程度。
磁化强度在数值上是矿物颗粒单位体积内的磁矩。
用J 表示，即
式中J——矿物颗粒的磁化强度，安／米；M——矿物颗粒的磁矩，安·米
2；V——矿物颗粒的体积，米3。
磁化强度是矢量，其方向则因矿粒性质而异；对反磁性矿粒，磁化强度的方向与外磁场方向相反；对于顺磁性矿粒，则与外磁场方向相同。
磁化强度愈大，表明矿粒被外磁场磁化的程度愈大。
把磁化的矿物颗粒看成一根等效的磁棒。
其磁化强度可以表示为：
式中S——矿物颗粒的等效面积，米2 ；L——矿物颗粒的等效长度，米；
Q0——单位面积上的磁极强度（磁极面密度），安／米。
即矿物颗粒的磁化强
度与它等效的磁棒单位面积上的磁极强度或磁极面密度相等。
矿物颗粒被磁化后，也可以看成一个由许多表面圆电流构成的等效螺线管。
螺线管的磁矩M 为：M＝NIS 式中N——螺线管的匝数；I——螺线管的电流强度，安；S——螺线管的截面积，米2。
因此，矿物颗粒的磁化强度也可以表示为：。
饱和磁化强度是单位体积内部磁矩的总和
1.磁化强度及磁偶极矩饱和磁化强度是单位体积内部磁矩的总和。
面磁矩的计算公式是电流乘以面积（A·m2）饱和磁化强度是在外磁场下，随着激发磁场的变化，磁场达到最大值的磁化强度叫做饱和磁化强度。
单位是（A·m/kg或者G），有的文献标注的是Ms，有的文献标注的是4πM，这是由于采用的单位制不同造成的。
磁偶极矩是磁常数（μ。
）和磁矩的乘积，j=μ。
·m，磁偶极矩的国际制单位为T·m3，高斯单位制为磁偶极矩CGSM单位，磁常数（真空磁导率）在国际单位制中的数值为4πx10-7H/m。
使用高斯为单位的话饱和磁化强度前面都要乘以4π。
磁极化强度是一个与材料体积相关联的矢量，它等于次提及内的磁偶极矩与该体积之比。
磁极化强度的国际单位制单位为T，高斯单位制单位为Gs。
对于磁极化强度，单位换算公式为1T=104/4πGs。
磁谱是指在磁场很弱的情况下，磁性物质的起始磁导率与磁场频率的关系，通常在磁性材料在交变磁场作用下的磁导率表示为μ=μ-iμ涡流损耗是指磁性材料在交变磁场中时，其内部产生的感生电流而引起的能量损耗，其与电阻率和薄膜的厚度有关。
在材料中加入铝元素和氧元素，会增加材料的铁磁共振频率表和矫顽力。
同时材料的各向异性能也会发生改变。
单轴的各向异性能。
[1]FeCo 基软磁薄膜的制备及其微波软磁特性研究，青岛大学[2]关于纯Ni、纯Co及WC-Co硬质合金比饱和磁化强度值的讨论[3]关于纯Ni、纯Co及WC-Co硬质合金比饱和磁化强度值的讨论Ⅱ2.磁致伸缩系数：铁磁性物质在磁化时，沿着磁化方向会发生长度的伸长或缩短的现象，这种效应可以用磁致伸缩系数λ来表示。
而且λ的大小等于沿着磁化方向的伸长量与总长度的比值，单位一般取ppm。
Λ大于0表示沿着磁化方向的尺寸伸长，称为正磁致伸缩，例如铁；反之称为负磁致伸缩，例如镍。
(整理)《磁性材料》基本要求.
《磁性材料》基本要求一、熟练掌握基本概念：(1) 磁矩：磁偶极子等效的平面回路的电流和回路面积的乘积，μm =iS ，方向由右手定则确定，单位Am 2。
(2) 磁化强度（M ）：定义单位体积磁性材料内磁矩的矢量和称为磁化强度，用M 表示，SI单位为A/m 。
CGS 单位：emu/cm 3。
换算关系：1 ×103 A/m = emu/cm 3。
(3) 磁场强度（H ）：单位强度的磁场对应于1Wb 强度的磁极受到1牛顿的力。
SI 单位是A ·m -1。
CGS 单位是奥斯特(Oe)。
换算关系：1 A/m =4π/ 103 Oe 。
(4) 磁化曲线：磁体从退磁状态开始到磁化饱和的过程中，磁感应强度B 、磁化强度M 与磁场强度H 之间的非线性关系曲线。
(5) 退磁曲线：磁滞回线在第二象限的部分称为退磁曲线。
(6) 退磁场：当一个有限大小的样品被外磁场磁化时，在它两端出现的自由磁极将产生一个与磁化强度方向相反的磁场。
该磁场被称为退磁场。
退磁场的强度与磁体的形状及磁极的强度有关存在：Hd=-NM 。
(7) 饱和磁感应强度Bs(饱和磁通密度) ：磁性体被磁化到饱和状态时的磁感应强度。
SI 单位是特斯拉[T]或[Wb·m -2]；CGS 单位是高斯(Gauss)。
换算关系：1 T = 104 G 。
(8) 磁导率：定义为磁感应强度与磁场强度之比μ＝Ｂ／Ｈ，表示磁性材料传导和通过磁力线的能力．单位为亨利／米（Ｈ·m -1）． (9) 起始磁导率：磁性体在磁中性状态下磁导率的极限值。
H B H i 00lim1→=μμ (10) 磁化率定义为磁化强度与磁场强度之比：χ= M /H(11) 居里温度：即铁磁性材料（或亚磁性材料）由铁磁状态（或亚铁磁状态）转变为顺磁状态的临界温度，在此温度上，自发磁化强度为零。
(12) 磁各向异性：磁性材料在不同方向上具有不同磁性能的特性。
包括：磁晶各向异性，形状各向异性，感生各向异性和应力各向异性等。
磁偶极矩磁极化强度
B 0(H M )
Two Units:
1. CGS: (centimeter, gram, second), fictitious magnetic poles
2. SI: (SI: systme internationale), current sources
B = o(H+M) B = H+4M
1. H 2. M 3. B
Magnetic field, 磁场强度 Magnetization, 磁化强度 Magnetic induction, 磁感应强度
1.1 磁学基础－基本磁性参量
磁化率 (Magnetic Susceptibility)
M
磁化率定义： M / H
M H (无量纲）
内禀矫顽力. • 一般： |MHc|>|BHc|.
1.1 磁学基础－基本磁性参量
磁场强度H和磁感应强度B
• Definitions of Three Magnetic Vectors:
1. H 2. M 3. B
Magnetic field, 磁场强度 Magnetization, 磁化强度 Magnetic induction, 磁感应强度
磁感应强度B：
磁矩μm： 磁化强度M： 磁场强度H ：
μm = is M =∑μm/ΔV
B = H+4πM
B =μ0(H + M)
(CGS: Gauss; Oe; emu/cm3)
(SI: T特斯拉； A/m；A/m 或Wb/m2);
单位换算：
B: 1 T = 104 G ;
H: 1 kAm-1 = 4π Oe;
饱和磁化后去掉磁场，再加反 向磁场磁化到饱和，如此反复 形成了饱和磁滞迴线，它的形 状决定了磁性材料的一些应用 参数数值。磁化的不可逆过程 是磁滞迴线出现的根本原因。
磁铁的磁感强度
磁铁的磁感强度磁铁的磁感强度是指磁铁能产生的磁场的强度。
磁感强度也称为磁感应强度、磁感应、磁场强度等，通常用字母B表示，单位是特斯拉（T）。
要了解磁铁的磁感强度，我们首先需要了解磁场的概念。
磁场是由磁铁或电流产生的带有磁性的力场。
磁场可以使磁性物质受到力的作用，磁铁可以被磁场所控制。
磁场的强度决定了对物质的作用力强弱。
磁感强度是描述磁场强度的物理量。
它的定义是：单位面积上垂直于磁场方向的向量面积元内通过的磁通量与该面积元的乘积。
即 B =Phi/A，其中B代表磁感强度，Phi代表磁通量，A代表垂直于磁场方向的面积。
磁感强度的大小与磁场的强度和方向有关。
在磁铁的两极附近，磁感强度较强；而远离磁铁，磁感强度较弱。
磁感强度是由磁铁的磁性决定的。
磁铁内存在许多微小的磁矩，它们的磁场相互叠加形成整体的磁场。
磁铁的磁矩越强，磁场的强度越大，磁感强度也就越大。
另外，磁感强度还受到外部条件的影响。
例如，磁铁的温度、材质、形状等都会对磁感强度产生影响。
在某些特定条件下，磁感强度也可以通过外力改变。
例如，将磁铁加热或敲击会导致磁感强度的减小。
磁感强度还可以通过磁铁的磁化强度来描述。
磁化强度是指单位体积内磁体的磁矩强度，通常用字母J表示，单位是安培/米（A/m）。
磁矩是描述物体所具有的磁性特征的物理量，磁体的磁化强度决定了磁体所产生的磁场的强度。
磁感强度的测量可以通过霍尔效应、霍尔传感器等实验方法来实现。
霍尔效应是指在磁场中通过载流子的导电材料产生的电压差。
霍尔传感器是利用霍尔效应制成的传感器，可以测量磁场的强度和方向。
磁感强度在生活和科技中有着广泛的应用。
在电机、发电机、变压器等设备中，磁感强度的控制和调节是十分重要的。
磁感强度也与电磁感应、磁悬浮、地磁测量等相关。
总之，磁铁的磁感强度是描述磁场强度的物理量，它与磁铁的磁性、磁化强度以及外部条件有关。
磁感强度的测量和调节在科学研究和工程应用中起着重要的作用。
随着科技的进步，我们对磁感强度的研究和应用将会更加深入和广泛。
1.磁化强度.
1.4 10 0.05 8 p rad / s 1.32 10 rad / s 34 0.53 10
26
可以看出，不管 pm与磁场的夹角是大于900还
是小于900，质子进动的方向和磁场的方向总是相 反的，因此质子在磁场中进动时也产生一与磁场方 向相反的附加磁矩。
磁化强度
注意：对顺磁质， pm 可以忽略；
对抗磁质 pm 0 ，对于真空，M 0
。
外磁场为零，磁化强度为零。 外磁场不为零:
M、B0同向 顺磁质 M、B0 反向 抗磁质
2. 磁化电流
B0
对于各向同性的均匀介质，介质内部各分子电 流相互抵消，而在介质表面，各分子电流相互叠加， 在磁化圆柱的表面出现一层电流，好象一个载流螺 线管，称为磁化面电流（或安培表面电流）。
解 质子带正电,它的 自旋磁距与自旋角动 量的方向相同,如图所 示.质子在磁场中受到 的磁力矩为
d
LP
dLP
M p Pm B sin
B
磁化电流
式中是质子自旋轴和磁场的夹角。在磁力矩 的作用下，质子以磁场为轴线作进动，在dt时间内 转角度d，角动量的增量为
dL p L p sin d
磁化电流
M
A
D
Is
I
l
B C
设介质表面沿轴线方向单位长度上的磁化电 流为 s （面磁化电流密度），则长为l 的一段介 质上的磁化电流强度IS为
Pm I s S s Sl
M
I s sl
pm
பைடு நூலகம்
V
s Sl
Sl
s
磁化电流
M
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S
V
不要求： (P37)无机分子、有机分子、电晕现象
(P42) 铁电体、永电体和压电体
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1 2
D
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W 1 CU 2
2
3
第十二章 直流电和交流电 220V相电压
380V线电压
概念：电流
电流强度 电流密度矢量
电流功和功率
电源
电动势
路端电压（充、放电）
电势差
电容的充放电结论
交流电 线电压、相电压 阻抗
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dt EK V B
21 M 21i1
Li
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1 2
B
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W 1 LI 2 2
L
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பைடு நூலகம்
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D dS 0dV
概念：磁能 楞次定律 磁通链数 涡旋电场 位移电流
公式：法拉第电磁感应定律
动生电动势、感生电动势
互感、自感、 磁场、磁能密度、电感能量
电感的充放电结论（RL电路、时间常数）
麦克斯韦方程组的积分形式及物理意义
不要求： (P121)电子感应加速器
(P123)涡流
(P127)RL电路（结论要求） (P134)LC振荡电路
H M B之间的关系
磁场中的高斯定理(B)、环路定理 (H)
不要求： (P91)顺磁质和抗磁质的磁化 (P97)铁磁质磁化的机理、磁化规律、分类 (P100)回旋加速器
5
第十三章 恒定磁场
dB
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第十一章 导体与电介质中的静电场
概念：导体
电介质
导体壳（第一类、第二类）
电容
相对电容率 极化强度 极化电荷
def H
B
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第十四章 电磁感应与电磁波
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j E
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第十三章 恒定磁场
概念：磁场 磁感应强度 磁感应力线 磁通量
螺旋运动 荷质比（比荷） 霍尔效应
磁矩 运动电荷的磁场 长直导线的相互作用
磁介质的分类
磁化 磁化电流
公式：安培定律 毕奥-萨伐尔定律 叠加原理
安培环路定理
磁通量
线圈的磁矩
无线长直导线的磁场
线圈轴线上的磁场
无限长直螺线管的磁场 螺线环的磁场
j
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dq dt
公式：电流的连续性方程 电流稳恒条件 欧姆定律及其微分形式
j dS 0
串、并联计算导体的电阻 基尔霍夫方程组（第一、第二）
不要求： (P58) 超导体
j E
(P68) 电容器充放电过程（结论要求）
P条支路，则有p个未知数
若有 n 个节点，则有 n-1个电流方程 若有 p 条支路，则有 p-n+1 个回路电压方程
极化分类 电位移矢量 静电能
能量密度
静电平衡条件 公式：E P D之间的关系
def
D 0E P
电容器的串并联
（不均匀介质）电容器的电容、内部的场强 P n
电场中的高斯定理(D)、环路定理 (E)
电荷分布（自由电荷、束缚电荷） 静电能、电能密度、电容器能量
D dS 0dV
考试题型
填空 、计算题
携带计算器。 写出具体步骤（按步给分） 写出公式（公式占分多、计算错误不累加） 写单位
1
第十章 真空中的静电场
概念：电荷 电势差
电力线 等势面
电(场)通量 电势 电荷守恒定律
公式：库仑定律 高斯定理 环路定理 电偶极矩 叠加原理（静电力、电场强度、电势）
不要求： (P24) 电势的梯度