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磁场强度和电场强度的关系公式
磁场强度（H）和电场强度（E）分别描述的是磁场和电场的强度，它们分别对应于电磁场理论中的两个基本概念，但是它们通常并不直接相互转换，因为它们描述的是不同类型的场，并且遵循不同的物理定律。
在静电学中，电场强度E与电荷分布有关，其公式由库仑定律和高斯定理推导得出，如电场强度定义为：
E = F/q 或者E = Q/(4πε₀r²)
其中F是电荷q所受的电场力，Q是产生电场的电荷量，r是从电荷到待测点的距离，ε₀是真空电容率。
而在磁学中，磁场强度H是由电流和磁化强度引起的，它与磁感应强度B的关系可以通过磁介质的性质来描述，即：
B = μ₀(H + M)
其中B是磁感应强度，H是磁场强度，M是磁化强度，μ₀是真空磁导率。
在无磁介质（真空或非磁性材料中）的情况下，如果仅考虑电流产生的磁场，则安培环路定理给出：
B = μ₀NI/L
其中B为磁感应强度，N为线圈匝数，I为电流强度，L为线圈的长度，μ₀为真空磁导率。
而磁场强度H与磁感应强度B在无磁介质时有简单关系：
H = B/μ₀
但是在有磁介质存在时，两者之间的关系会因为介质的磁化性质而复杂化，通常无法直接通过简单的数学公式将磁场强度H与电场强度E联系起来。
在电磁学的动态情境下，如电磁波中，电场和磁场是相互关联并通过麦克斯韦方程组描述其关系，但这并非直接给出电场强度和磁场强度之间的关系公式。
电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）的值最大，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(BH)max或(BH)m。
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。
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）的值最大，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(BH)max或(BH)m。
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。
磁性材料的分类第一章磁学基础知识答案：1、磁矩2、磁化强度3、磁场强度H4、磁感应强度 B磁感应感度，用B表示，又称为磁通密度，用来描述空间中的磁场的物理量。
其定义公式为中磁场的强弱使用磁感强度（也叫磁感应强度）来表示，磁感强度大表示磁感强；磁感强度小，表示磁感弱。
5、磁化曲线6、磁滞回线（）（6 磁滞回线 (hysteresis loop)：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。
）7、磁化率磁化率，表征磁介质属性的物理量。
常用符号x表示，等于磁化强度M与磁场强度H之比。
对于各向同性磁介质，x是标量；对于各向异性磁介质，磁化率是一个二阶张量。
8、磁导率磁导率（permeability）：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。
二矫顽力----内禀矫顽力和磁感矫顽力的区别与联系矫顽力分为磁感矫顽力（Hcb）和内禀矫顽力（Hcj）。
磁体在反向充磁时，使磁感应强度B降为零所需反向磁场强度的值称之为磁感矫顽力。
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。
使磁体的磁化强度M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，是表示材料中的磁化强度M退到零的矫顽力。
在磁体使用中，磁体矫顽力越高，温度稳定性越好。
(2)退磁场是怎样产生的？能克服吗？对于实测的材料磁化特性曲线如何进行退磁校正？产生：能否克服：因为退磁场只与材料的尺寸有关，短而粗的样品，退磁场就很大，因此可以将样品做成长而细的形状，退磁场就将会减小。
然而实际工作中，材料的尺寸收到限制，因此不可避免的受到退磁场的影响。
校正：由于受到退磁场的影响，作用在材料中的有效磁场Heff比外加磁场Hex要小。
浅析磁场强度H和磁感应强度B的区别作者：凌燕来源：《湖南教育·D版》2017年第11期一、导言磁场强度和磁感应强度都可以用来描述磁场的大小，两者之间既有联系又有区别，在磁学中属于容易混淆的物理概念，理解难度较大。
磁场强度常用符号H表示，单位为安/米（A/ m）。
起初，人们认为自然界存在正负两种磁荷，并类比电学，提出磁荷的库仑定律。
单位正磁荷在磁场中所受的力被称为磁场强度H。
磁荷意义下，磁场强度的定义为：后来，安培提出分子电流假说，认为并不存在磁荷，磁现象的本质是分子电流。
在恒定磁场中磁场强度的闭合环路积分与环路所链环的电流有关，即安培环路定律：磁感应强度常用符号B表示，国际通用单位为特斯拉（符号为T）。
磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。
H和B经常在磁介质的磁化问题中同时出现。
在真空中，两者的关系：其中常数为真空磁导率。
在介质中，两者的关系为：M为磁化强度，为介质磁导率。
在电磁学的教学过程中，常常把磁学中的H和B，与电学中的电感应强度（电位移矢量）D和电场强度E相比较。
从名字上来看，H和E都是“场强度”，B和D都是“感应强度”，具有一定的相似性；但从物理意义上，H和D、B和E却更加相似，在物理實验中人们关注更多的也是B和E。
这一矛盾，增加了学生学习该知识点的难度。
要掌握它们真正的物理内涵，需要从它们在历史上的定义来理解。
二、辨析在历史上，人类对于H的研究早于对B的研究。
H的定义最初来源于磁荷观点，后来人们利用电流来定义H。
19世纪的物理学家安培发现，通过电流的长直导线外，“磁场的大小”与和导线的距离成反比。
在这里，“磁场的大小”是通过小磁针的扭转力矩测量得到的。
安培定义了一个新的物理量H，对于长直导线满足：推广后可以得到安培环路定律，如（2）式所示。
H的大小和磁导率无关，只和电流有关。
B的定义来源于带电粒子的受力。
具有一定速度的带电粒子，在外加磁场中会受到力的作用，即洛伦兹力。
洛伦兹力和带电粒子所处的“磁场的大小”成正比。
磁感应强度B与磁场强度H的区别，联系与物理意义从前学普物的时候，提到了磁感应强度B与磁场强度H这两个概念。
因为一直疏于思考，没有仔细想过两者的异同。
教材里说，H是人为引入的定义，没有物理意义，也没有多想，全盘接受。
至于教材提到的关于H与B谁更基本的争论，我只记住了这个事实，并没有想为什么，很是惭愧，更没有想过为什么这么称呼它们。
过去的一年里，逐渐理解固体里的故事，现在回想起来，才理顺清楚它们的意义。
简言之，H是外场，B总场，它们单位不同仅仅是由于来源不同：前者通过电流的磁效应得到，后者通过带电粒子在磁场中的运动定义。
B比H更加基本，是由于电流本身就是带电粒子的运动产生，所以粒子模型比电流模型更加基本。
想我们处于19世纪，暂时只知道磁场是由磁铁产生，也知道牛顿力学，但尚不知道怎么物理上定义“磁场”的大小。
1.H来源于Ampere定律。
Ampere通做电流做实验，发现长直导线外，到导线距离相等的点，“磁场”大小相同；距离不同的点，“磁场”强度随着距离成反比。
这里所谓的“磁场”大小是通过小磁针扭转力矩等力学方式得到的。
这样，通过力学测量和已有的电流强度的定义，即可定义一个物理量H，满足2*pi*R*H=I。
推广后就是Ampere环路定律。
此时无需真空磁导率μ0，因为只要知道电流I就能定义H这个物理量。
2.B来源于带电粒子的受力。
对于一定速度的粒子，加上H磁场，通过轨道测量以及牛顿力学，你可以测出粒子受的力。
你发现受的力和电荷数q以及速度成正比，也和H成正比，但是力F并不直接等于qvH，而是还差一个因子：F=A*q*vⅹH，A只是个待定因子，暂未赋予物理意义。
3.磁导率如何引入。
这样，H是电流外加给的磁场，通过粒子受力，直接定义一个粒子感受到的磁场，叫它B，为了使得F= qvⅹB成立。
即，外施H场，粒子运动感受到的却是B场，这就可以定义磁导率miu =B/H，“率”即比例的意思。
磁导率，就是粒子运动（受力）与外界磁的比例，描述前者随着后者的响应。
磁性材料的分类^《}第一章》第二章磁学基础知识答案：1、磁矩2、磁化强度3、·4、磁场强度 H5、磁感应强度 B磁感应感度，用B表示，又称为磁通密度，用来描述空间中的磁场的物理量。
其定义公式为（百度百科）磁感应强度（magnetic flux density），描述磁场强弱和方向的基本物理量。
是矢量，常用符号B表示。
磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。
在物理学中磁场的强弱使用磁感强度（也叫磁感应强度）来表示，磁感强度大表示磁感强；磁感强度小，表示磁感弱。
6、磁化曲线磁化曲线是表示物质中的磁场强度H与所感应的磁感应强度B或磁化强度M之间的关系7、磁滞回线—（）（6 磁滞回线 (hysteresis loop)：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、磁化率磁化率，表征磁介质属性的物理量。
常用符号x表示，等于磁化强度M与磁场强度H之比。
对于各向同性磁介质，x是标量；对于各向异性磁介质，磁化率是一个二阶张量。
9、磁导率磁导率（permeability）：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。
二'矫顽力----内禀矫顽力和磁感矫顽力的区别与联系矫顽力分为磁感矫顽力（Hcb）和内禀矫顽力（Hcj）。
磁体在反向充磁时，使磁感应强度B降为零所需反向磁场强度的值称之为磁感矫顽力。
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。
使磁体的磁化强度M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，是表示材料中的磁化强度M退到零的矫顽力。
在磁体使用中，磁体矫顽力越高，温度稳定性越好。
(2)退磁场是怎样产生的能克服吗对于实测的材料磁化特性曲线如何进行退磁校正产生：能否克服：因为退磁场只与材料的尺寸有关，短而粗的样品，退磁场就很大，因此可以将样品做成长而细的形状，退磁场就将会减小。
思考题9-1 为什么不能简单地定义B 的方向就是作用在运动电荷上的磁力方向? 答：运动电荷磁力的方向不仅与磁感应强度B 的方向有关，还与电荷的运动方向、电荷的正负有关。
如果电荷运动的方向与磁场方向在同一直线上，此时电荷受力为零，因此不能定义B 的方向就是作用在运动电荷上的磁力方向。
9-2 在电子仪器中，为了减小与电源相连的两条导线的磁场，通常总是把它们扭在一起。
为什么?答：可以将扭在一起的两条通电导线看成是交织在一起的两个螺线管。
管外的磁场非常弱；因两个螺线管的通电电流大小相等、方向相反，而且匝数基本相当，管内的磁场基本上可以相互抵消。
因此，与电源相连的两条导线，扭在一起时比平行放置时产生的磁场要小得多。
9-3 长为L 的一根导线通有电流I ，在下列情况下求中心点的磁感应强度：（1）将导线弯成边长为L /4的正方形线圈；（2）将导线弯成周长为L 的圆线圈，比较哪一种情况下磁场更强。
解：在本题图 (a)中，由于正方形线圈电流沿顺时针方向，线圈的四边在中心处产生的磁场大小相等，方向都是垂直纸面向里。
所以，正方形中心点的磁感应强度为四边直导线产生得磁感应强度的叠加。
由教材例题6-1可知，其大小应为0214(sin sin )4I B r μββπ=- 将/8r L =，1/4βπ=-，2/4βπ=代入上式得()00042sin 4 3.604I I IB r L Lμμπππ=== 在图6-2(b)中，通电线圈中心处产生的磁场方向也是垂直纸面向里，大小由教材例题6-2可知为0'2I B Rμ=其中，/2R L π=。
则00' 3.14I I B L Lμμπ==比较得'B B >。
9-4 在载有电流I 的圆形回路中，回路平面内各点磁场方向是否相同?回路内各点的B 是否均匀?答：根据毕奥一萨伐尔定律，用右手螺旋关系可以判定：载流圆形回路平面(a) (b)思考题9-3内各点的磁感应强度B 方向相同，都垂直于回路平面，但回路平面内各点．B 的大小不同，即B 的分布非均匀。
磁场的磁势能与磁场强度磁场是物理学中重要的概念之一，对于物体的运动和相互作用有着重要的影响。
磁场的磁势能和磁场强度是研究磁场性质的重要指标，本文将围绕这两个概念展开讨论。
一、磁场的基本概念磁场是指周围带有磁性物质的区域内存在的力场。
磁场通常由磁铁或电流所产生，根据磁感线的方向可以分为南北极。
磁场是矢量场，它具有方向和大小，可以用磁场强度来表示。
二、磁场的磁势能磁场中存在磁势能，指的是物体在磁场中由于运动而具有的能量。
磁场的磁势能与物体的位置有关，当物体在磁场中发生位移时，磁势能的大小会发生变化。
磁场中的物体具有磁性，受到磁场的作用力，类似于重力对物体的作用。
当物体由低势能区域移动到高势能区域时，它会受到磁场的吸引力；而当物体由高势能区域移动到低势能区域时，会受到磁场的排斥力。
磁场中的磁势能可以用以下公式来计算：E = -m · B其中，E表示磁势能，m表示磁矩，B表示磁场强度。
根据这个公式可以看出，磁势能的大小与磁矩和磁场强度有关。
三、磁场强度的定义和计算磁场强度是磁场的物理量，用H表示，是指单位磁场中所含的能量的大小。
磁场强度的计算公式为：H = B/μ0其中，B表示磁感应强度（也称磁感度），μ0表示真空中的磁导率。
磁场的强弱可以通过磁场强度来计量，磁感应强度B和磁场强度H之间的关系是通过磁导率来确定的。
在相同的磁场中，磁感应强度和磁场强度的数值大小是不同的，但它们之间存在着确定的关系。
四、磁场的应用与意义磁场在现实生活中有着广泛的应用，尤其是在电磁技术和磁共振成像方面。
磁场的作用可以使电流通过导线产生磁感应强度，从而实现电能到机械能的转换。
在磁共振成像中，利用磁场和射频场相互作用的原理，可以对人体组织进行非侵入式的成像，具有高分辨率和无辐射的优势。
同时，磁场也广泛应用于电动机、发电机和变压器等电磁设备中，提高了电能转换的效率和稳定性。
五、总结磁场的磁势能和磁场强度是研究和描述磁场性质的重要指标。
设想你暂时只知道磁场是由磁铁产生, 也知道牛顿力学, 但尚不知道怎么物理上定义“ 磁场” 。
有一天,你用电流做实验。
你惊讶的发现:通了电的导线能使它附近的小磁针扭转,从而得出了“ 电流也产生磁场” 的结论。
进一步,你通过力学(如平行电流线,扭转力矩等的测量,你发现 1. 长直导线外,到导线距离相等的点,磁针感受到的“ 磁场” 强度相同 2. 距离不同的点, “ 磁场” 强度随着距离成反比。
这样,你便想要通过力学测量和电流强度定义一个物理量 H ,
2*pi*r*H=I。
对形状稍稍推广,你就得到了安培环路定理的一般积分形式。
注意这时候不需要用到真空磁导率μ0,因为你只要知道电流 I 就足以定义 H 这个物理量, 没有理由知道μ0这回事儿。
现在,你有了 H ,有了“ 电流能够产生磁场” 这个概念,有了安培环路定理。
你心满意足,转移了研究兴趣,开始研究带电粒子的受力。
对于一定速度的粒子, 加上刚才的磁场, 通过几何轨道, 牛顿力学, 你可以测出粒子受的力。
你发现受的力和电荷数 q 以及速度成正比,也和 H 成正比,但是力 F 并不直接等于 qvH , 而是还差一个因子:F=A*q*vⅹ H , A 只是个待定因子,暂未赋予物理意义。
这个公式多了个外加因子,不好看。
现在你开始考虑构建“ 磁导率” 这个概念,因为 H 只是电流外加给的磁场, 你希望通过粒子受力, 直接定义一个粒子感受到的磁场——叫它 B , 使得 F= qvⅹ B 成立。
现在你理解的磁导率,就是一个粒子对外界磁场的受力响应程度:磁导率大,那么同样大的外加磁场 H 使得粒子受力的响应(如偏转也越大;磁导率如果为零, 那么多大的磁场也不会使得粒子有偏转等力学反应, 磁导率如果近乎无限大, 你只要加一丁点外磁场 H ,粒子就已经偏转的不亦乐乎了。
你开始管这个磁导率叫μ,并且定义μ=B/H。
其中 H 是(通过电流外来的, B 是使得粒子偏转的响应。
这样,磁导率 =粒子的响应 /外加的场。
这个式子有着深刻背
景,正是理论物理里线性响应理论的雏形。
此外, 你发现, 粒子处于真空中的时候, 这个μ是一个与任何你能想到的物理量都无关的常数,这正是真空磁导率。
目前你已经很有成就了:你通过得到了一个外磁场 H , 并在真空环境下, 把这个磁场作用于带 q 电荷的粒子,你测量粒子受力 F= qvⅹ B ,并且把测量力 F 和速度 v 得到的 B 值与测量电流 I 得到的 H 值相除,你便得到了真空磁导率。
现在你已经知道了, H 与 B 单位的不同,仅仅是由于你最开始研究力学用的单位,和开始研究电荷、电流的单位的不同,导致的一种单位换算。
H 从 I 得来, B 从 F
得来,所以看到的是“ 施H” 与“ 受B” 的关系。
(实际过程还要复杂些,因为先研究的是电场的情形,然后导出了磁场下的情况,所以你看到的μ0是个漂亮的严格值,而真空介电常数作为另一种线性响应确是一个长长的实验数字。
既然知道了 B 与 H 单位不同只是由于电流和牛顿力学导致的,现在你为了简化,将二者单位化为相同单位:B=H;这样你就得到了电磁学里更常用的高斯单位制。
如果需要换算,随时添加磁导率即可。
你开始进一步研究了。
你已经研究了电流产生磁场的效应,以及单个粒子在磁场中的运动。
那么,有着大量粒子的各种材料介质,从铁块,到石墨,到玻璃,它们对于磁场的相应是如
何呢?
现在你通过电流 I ,把磁场 H 加到某种材料当中,你所要研究的粒子,不再活在真空,而在材料里活动,它可以是金属里本身自带的电子,也可以是通过外界射束打入的。
这都无妨, 只需记住现在你要研究的粒子不再在真空, 而在介质里。
一个粒子受到的力学上的响应, 当然是与这个点的总磁场有关。
因此, B 的意义就变得丰富了,它代表在该点处的总磁场。
为什么说“ 总” 磁场呢?考虑空间里的一点,没有材
料的时候磁场值为 H 。
现在有了材料,这一点处于材料中,外加场 H 穿进材料后,材料受 H 影响产生了一些附加场,在该点处的磁场不再是 H 了。
受外界磁场影响使得材料里也有内部额外磁场的过程,我们叫它“ 磁化” 。
我们希望一件事物更加具体,
就说把它具体化, 希望一个企业有规模,就说把它规模化, 同样希望一块材料里面有更多额外磁场,就说把它“ 磁化” 。
我们管产生的额外磁场大小叫做 M 。
与磁导率一样,为了研究这个额外的磁场M 与外加场 H 的关系,我们定义磁化率χ=M/H. 磁化率大,说明同样大的外磁场,能产生更多的内在额外磁场; 磁化率为很小, 说即使外加磁场很大, 里面的材料也“ 懒得理它” , 只有微弱的响应。
这里要注意两点。
这是你不难发现, 磁化率也是线性响应的过程。
所谓线性响应, 好比我们有五块钱,就能从售货机里买一罐可乐,我们有十块,根据线性响应,就能买两罐, 15块买三罐;如果买得多给打折, 20块给五罐,那么输入(钱和输出(可乐瓶数就不符合线性响应了。
磁场情形也一样,太强的外加场 H (输入 ,感生场 M 作为输出,就不符合现行响应了。
此外还要注意一点,磁化率可正可负。
所谓正磁化率χ>0,就是说产生的内部磁场 M 方向与外加磁场 H 相同; 负磁化率χ<0, 就是材料内部由于 H 产生的额外磁场 M 和外场 H 方向相反。
进一步, χ>0但是数值不太大的,你命名他为顺磁介质,它顺从的跟着磁场方向嘛; χ>0数值比较大的,就是铁磁介质,由于其他机制(超过深度不加以介绍 ,外加的磁场产生了很大的内磁场,比用用电流制造永磁铁的过程; χ<0,就是 H 给材料产生的外
加磁场 M 与 H 方向相反, 所以就是反磁介质, 或叫抗磁介质; 如果是第一类超导体, 它所谓的完全抗磁性, 就是这个意思:外加场 H ,总有感生的内场 M ,把外场抵消,使得超导体内部磁场为零。
物理上看,好像磁场穿不进来一样。
这样,总场 B 在某点的值,应该是该处的外场值 H ,与 H 的感生下产生的额外场M 在该点的值的和。
写成 B(r=H(r+M(r, r 表示空间处注意这是对任何一点都成立;实际上,如果使用高斯单位制, 由于需要考虑了麦克斯韦方程电和磁的对称性, 以及球面的立体角, 正确的式子是B(r=H(r+4πM(r。
如果要换成 SI 单位制,则是
B=μ0[H(r+M(r].
这个式子的正确解释是:总磁场等于外加磁场和感生的磁场(就叫它磁化的矢量和。
既然 B 表示总场,已经考虑了感应产生的磁化 M ,就叫做 B 为磁感应强度; H 来
源于外场,就叫它磁场强度; M 是 H 磁化感生的,就叫它磁化强度。
注意这个式子是普遍的。
在线性响应的额外前提下,我们有M=χH成立。
这样, H 表示电流产生的外场, B 表示总场。
它们都有物理意义。
物理学家之所以争吵哪个物理量更加基本,也在于此。
因为电流和电荷受力,分别产生了 H 和 B ,那么谁更加基本的确是个问题。
后来电流的微观机制发现, 原来电流本质也是电子受力产生的漂移 (注意这里是受电场力。
因此受力图像里的 B 就比电流得来的 H 更加基本了。
有些人说 H 没有意义,试想,物理学家怎么会定义没有物理意义的物理量呢?。
