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磁极化强度 J 磁化强度 M 剩磁 Jr Br 4、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×10-7 H/m (亨/米)。
5、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则不同：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。
简述磁化过程磁化是指将非磁性物质转变为磁性物质的过程。
在磁化过程中，物质中的微观磁性基元（如磁性离子或磁性原子）在外界磁场的作用下重新排列，从而形成一个磁性区域，使物质整体呈现出磁性。
磁化过程可以通过多种方式实现，其中最常见的是通过外界磁场的作用来磁化物质。
当一个物体被置于外界磁场中时，其内部的微观磁性基元会受到磁场力的作用而重新排列。
在较弱的外界磁场下，微观磁性基元的排列相对随机，物质整体上不显示出明显的磁性。
然而，当外界磁场强度增加到一定程度时，微观磁性基元会开始有序排列，形成一个或多个磁性区域，物质整体上呈现出明显的磁性。
这就是物质被磁化的过程。
磁化过程中，物质的磁性取决于其磁化强度和磁化方向。
磁化强度是指物质被磁化后所具有的磁性强度，通常用物质的磁化矢量来表示。
磁化方向是指物质被磁化后磁性区域内部的微观磁性基元的排列方向，通常与外界磁场的方向一致。
磁化过程是一个动态过程，物质在外界磁场的作用下逐渐达到饱和磁化状态。
当外界磁场的强度逐渐增加时，物质内部的微观磁性基元会更加有序地排列，磁化强度也会随之增加，直到达到饱和磁化。
饱和磁化是指物质在某一外界磁场强度下，其磁化强度已经无法再增加的状态。
除了外界磁场的作用，磁化过程还可以通过其他方式实现。
例如，在某些材料中，可以通过经过特殊处理的电流通入来实现磁化。
这种方法称为电磁磁化，它利用电流在物质中产生的磁场来磁化物质。
另外，还有一些特殊的材料，如铁磁体，可以在无外界磁场的情况下自发地磁化。
总之，磁化是将非磁性物质转变为磁性物质的过程。
通过外界磁场的作用或其他特定条件下，物质内部的微观磁性基元重新排列，形成磁性区域，使物质整体呈现出磁性。
磁化过程是一个动态过程，物质逐渐达到饱和磁化状态。
磁化电流密度电流是电荷在导体中的流动现象，具有方向、大小和密度等特性。
其中，磁化电流是指在某些情况下，材料中的原子或分子在外加磁场的作用下，产生的一种虚拟电流。
本文将探讨磁化电流密度的定义、性质和应用。
一、定义和性质磁化电流密度是描述磁介质中磁化行为的重要物理量。
在磁介质中，由于原子或分子内部存在自旋和轨道运动，当外加磁场作用于磁介质时，原子的自旋和轨道运动都会受到影响，导致原子或分子的磁矩发生变化，从而产生磁场。
根据安培环路定理，磁化电流密度与磁场强度之间存在着一种函数关系，即安培定律。
安培定律表示，磁场中某个闭合曲线上的磁化电流密度与该曲线内部所包围的磁化物体磁矩之间成正比，且方向垂直于磁化物体表面。
磁化电流密度的定义可从微观和宏观两个层面来理解。
从微观层面来看，磁化电流密度是描述磁介质中原子或分子内部电子轨道运动的电流密度。
从宏观层面来看，磁化电流密度是磁介质中磁矩在外加磁场作用下产生的效应电流密度。
二、计算方法磁化电流密度的计算方法主要依赖于材料的磁化特性和外加磁场的分布情况。
对于均匀磁介质，磁化电流密度可通过磁场强度的散度计算得出。
在三维空间中，磁化电流密度的计算公式为：J_m = ∇ × M其中，J_m代表磁化电流密度，∇为矢量微分算子，×表示矢量叉乘运算，M表示磁化强度。
对于各向同性磁介质，磁化电流密度的计算公式可简化为：J_m = ∇ × (χ_mH)其中，χ_m为磁化率，H为外加磁场强度。
三、应用领域磁化电流密度在多个领域有着广泛的应用，特别是在磁学、材料科学和电磁学等领域。
1. 磁学研究：磁化电流密度是描述磁介质中磁矩运动的重要物理量。
通过研究磁化电流密度的分布和变化，可以揭示磁介质的磁性行为和磁相变等现象，为磁学理论和磁性材料设计提供重要依据。
2. 材料科学：磁介质在磁场中表现出丰富的磁性行为，包括顺磁、抗磁和铁磁等性质。
磁化电流密度的研究有助于揭示这些性质的本质，为材料设计和应用提供指导。
《电磁场与电磁波理论》思考题第1章思考题1.1 什么是标量？什么是矢量？什么是矢量的分量？1.2 什么是单位矢量？什么是矢量的单位矢量？1.3 什么是位置矢量或矢径？直角坐标系中场点和源点之间的距离矢量是如何表示的？1.4 什么是右手法则或右手螺旋法则？1.5 若两个矢量相互垂直，则它们的标量积应等于什么？矢量积又如何？1.6 若两个矢量相互平行，则它们的矢量积应等于什么？标量积又如何？1.7 若两个非零矢量的标量积等于零，则两个矢量应垂直还是平行？1.8 若两个非零矢量的矢量积等于零，则两个矢量应垂直还是平行？1.9 直角坐标系中矢量的标量积和矢量积如何计算？1.10 什么是场？什么是标量场？什么是矢量场？1.11 什么是静态场或恒定场？什么是时变场？1.12 什么是等值面？它的特点有那些？1.13 什么是矢量线？它的特点有那些？1.14 哈密顿算子为什么称为矢量微分算子？1.15 标量函数的梯度的定义是什么？物理意义是什么？1.16 什么是通量？什么是环量？1.17 矢量函数的散度的定义是什么？物理意义是什么？1.18 矢量函数的旋度的定义是什么？物理意义是什么？1.19 什么是拉普拉斯算子？标量和矢量的拉普拉斯运算分别是如何定义的？1.20 直角坐标系中梯度、散度、旋度和拉普拉斯算子在的表示式是怎样的？1.21 三个重要的矢量恒等式是怎样的？1.22 什么是无源场？什么是无旋场？1.23 为什么任何一个梯度场必为无旋场？为什么任何一个无旋场必为有位场？1.24 为什么任何一个旋度场必为无源场？为什么任何一个无源场必为旋度场？1.25 高斯散度定理和斯托克斯定理的表示式和意义是什么？1.26 什么是矢量的唯一性定理？1.27 在无限大空间中是否存在既无源又无旋的场？为什么？1.28 直角坐标系中的长度元、面积元和体积元是如何表示的？1.29 圆柱坐标系中的长度元、面积元和体积元是如何表示的？1.30 球面坐标系中的长度元、面积元和体积元是如何表示的？2.1点电荷的严格定义是什么？ 点电荷是电荷分布的一种极限情况，可将它看做一个体积很小而电荷密度很的带电小球的极限。
磁化强度和磁化电流
磁化强度矢量:为了表征物质的宏观磁性或介质的磁化程度，定义磁
化强度矢量M:
式中mi 代表小体积元△V内第 i个分子的磁矩，求和遍及△V内所有分子。
单位：安培/米 (A/m)。
磁化强度矢量M与描述电介质的极化强度P相当:(1) 无外磁场时，对于抗磁质，每个分子磁矩为零；对于顺磁质虽然每个分子磁矩不为零，当因其无规的取向，△V内所有的分子磁矩的矢量和仍为零。
所以磁化强度为零。
(2) 有外磁场时，抗磁质发生感应磁化，M的方向与外磁场方向相反；顺磁质发生取向磁化，M的方向与外磁场同向。
外磁场越大，磁化强度越强。
磁化电流:磁介质的磁化，可用磁化强度来表示，也可用磁化电流来表示。
磁化电流与电介质极化时在电介质上产生的极化电荷相当。
极化电荷产生附加电场，磁化电流产生附加磁场。
比如说，一载流长直螺线管，管内充满均匀磁介质。
电流在螺线管内激发均匀磁场，磁介质被均匀磁化。
磁介质中各个分子电流平面将转向与磁场的方向相垂直。
磁介
质内部任一处相邻的分子电流都是成对反向相互抵消的，结果就形成沿横截面边缘的圆电流I’ 。
圆电流I’ 沿着柱面流动，称为磁化面电流（安培表面电流）。
对于抗磁质，磁化面电流I’ 和螺线管上导线中的电流I方向相反，使磁介质内的磁场减弱。
对于顺磁质，磁化面电流I’ 和螺线管上导线中的电流I方向相同，使磁介质内的磁场增强。
设a 是圆柱形磁介质表面上单位长度的磁化面电流，S是磁介质的截面积。
在l长度上，表面电流为I’ =al 。
这段磁介质内的磁化强
度： , 即磁介质表面某处磁化强度的大小等于此处单位长度的磁化面电流。
即： , 式中n为磁介质表面某处的法线单位矢量。
一般地：(1)磁介质表面某处磁化强度的切向分量等于此处单位长度的磁化面电流。
即： , 式中
n为磁介质表面某处的法线单位矢量。
(2)在不均匀磁介质中，磁介质内部各点都有磁化电流。
(3)磁化强度对任意闭合回路L的线积分等于回路所包围的面积内的总磁化电流：。
