磁场的基本物理量

1.磁感应强度（B） 磁感应强度B是表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量，它是矢量。磁场对电流(或运动电荷)起作用，而电流也将产生磁场。 通电导体在磁场中受到磁力的作用。力的大小不仅与L、l的乘积有关，还与其方向有关。当L与 B 的方向垂直时，导体受力最大，此时规定，磁场的大小:   

B的单位: 特斯拉(T)，1T = 1Wb/m2 。磁场中各点的磁感应强度大小相等，方向相同，这样的磁场称为均匀磁场

2. 磁通

磁通：穿过垂直于B方向的面积S中的磁力线总数。  在均匀磁场中：

磁感应强度B在数值上可以看成为与磁场方向垂直的单位面积所通过的磁通,故又称磁通密度。磁通φ的单位:韦[伯](Wb) ，1Wb =1V·s 。在工程中常用磁通的电磁制单位麦克斯韦 (Mx)，两者关系为:

注：

1.磁力线的密度反映了磁场的大小。 2. 由于磁通的连续性，磁力线是闭合的空间曲线。3.磁场强度 磁场强度H ：是计算磁场时所引用的一个物理量，也是矢量。工程上常根据安培环路定律来确定磁场与电流的关系。  

 是磁场强度矢量沿任意闭合回线的线积分；是穿过闭合回线所围面积的电流的代数和。

电流方向规定：闭合回线围绕方向与电流之间符合右螺旋定则时为正，反之为负。 

在均匀磁场中 Hl = IN，或H=iN/L;

H的单位 ：安培/米（A/m)

4. 磁导率 

磁导率：表示磁场媒质磁性的物理量，衡量物质的导磁能力。它与磁场强度的乘积就等于磁感应强度，即：B=μH

磁导率μ的单位：亨/米（H/m）

由实验可测得：真空的磁导率为：

相对磁导率μr：任一种物质的磁导率μ和真空的磁导率μ0的比值。

即当磁场媒质是某种物质时某点的磁感应强度B与在同样电流下真空时该点的磁感应强度B0之比的倍数。

自然界的所有物质按磁导率的大小，大体上可分为磁性材料和非磁性材料。非磁性材料的相对磁导率为常数，且接近于1； 磁性材料的相对磁导率则很大。二、磁性材料的磁性能 磁性材料主要指铁、镍、钴及其合金等。1. 高导磁性 磁性材料的磁导率通常都很高，即μr>>1 (如坡莫合金，其μr 可达 ) 。

分子电流和磁畴理论： 1）分子中电子的绕核运动和自转将形成分子电流，分子电流产生磁场，每个分子都相当于一个小磁铁。 2）由于磁性物质分子的相互作用，分子电流在局部形成有序排列而显示出磁性，这些小区域称为磁畴。

高磁导率的成因:

磁性物质没有外场时，各磁畴是混乱排列的，磁场互相抵消；当在外磁场作用下，磁畴就逐渐转到与外场一致的方向上，即产生了一个与外场方向一致的磁化磁场，从而磁性物质内的磁感应强度大大增加——物质被强烈的磁化了。

磁性材料能被强烈的磁化，具有很高的导磁性能。非磁性材料没有磁畴的结构，所以不具有磁化特性。磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备中，如电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都放有铁心。在这种具有铁心的线圈中通入不太大的励磁电流，便可以产生较大的磁通和磁感应强度。

2.磁饱和性

磁性物质由于磁化所产生的磁化磁场不会随着外磁场的增强而无限的增强。当外磁场增大到一定程度时，磁性物质的全部磁畴的磁场方向都转向与外部磁场方向一致，磁化磁场的磁感应强度将趋向某一定值,如图:

BJ：磁场内磁性物质的磁化磁场的磁感应强度曲线； B0：磁场内不存在磁性物质时的磁感应强度直线； B ：BJ曲线和B0直线的纵坐标相加即磁场的 B-H 磁化曲线

有磁性物质存在时，B 与 H不成正比，磁性物质的磁导率μ不是常数，随H而变。有磁性物质存在时，φ与 I 不成正比。

3.磁滞性

磁滞性：磁性材料中磁感应强度B的变化总是滞后于外磁场变化的性质。 磁性材料在交变磁场中反复磁化，其B-H关系曲线是一条回形闭合曲线，称为磁滞回线。

剩磁感应强度Br (剩磁) ：当线圈中电流减小到零(H=0)时，铁心中的磁感应强度。 矫顽磁力Hc：使 B = 0 所需的 H 值。