
【化】 magnetization (intensity)
magnetization
【医】 magnetization
intension; intensity; strength
【计】 intensity
【化】 strength
【医】 intensity; strength
磁化强度(Magnetization)是描述物质在外磁场作用下被磁化程度的物理量,定义为材料内部单位体积的磁矩矢量总和。其国际单位制单位为安培/米(A/m),计算公式为: $$ M = frac{sum mu_i}{V} $$ 其中$mu_i$表示单个原子或分子的磁矩,$V$为材料体积。
在电磁学理论中,磁化强度与磁场强度$H$的关系可表示为: $$ B = mu_0(H + M) $$ 其中$B$为磁感应强度,$mu_0$为真空磁导率。该参数广泛应用于铁磁性材料特性分析,如变压器铁芯的磁滞曲线测量。
根据《物理学名词》第三版(科学出版社,2019),磁化强度对应的英文术语"Magnetization"特指材料对磁场的线性或非线性响应特征。国际纯粹与应用物理联合会(IUPAP)将其归类为B类基本磁学量,与磁化率共同构成物质磁特性的核心描述体系。
在工程应用领域,美国国家标准技术研究院(NIST)建议采用振动样品磁强计(VSM)作为磁化强度的标准测量方法,该方法精度可达±0.5%。铁磁材料的典型磁化强度值范围在$10$-$10$ A/m之间,具体取决于材料成分和晶体结构。
磁化强度是描述材料被磁化程度的物理量,通常用符号( mathbf{M} )表示。以下是其核心要点:
定义
磁化强度定义为材料内单位体积的总磁矩,即:
$$
mathbf{M} = frac{1}{V} sum mathbf{m}_i
$$
其中,( mathbf{m}_i )为材料中微观粒子(如原子、分子)的磁矩,( V )为体积。
物理意义
磁化强度反映了材料在外磁场作用下微观磁矩的定向排列程度。例如:
与磁场的关系
磁化强度与磁场强度( mathbf{H} )、磁感应强度( mathbf{B} )的关系为:
$$
mathbf{B} = mu_0 (mathbf{H} + mathbf{M})
$$
其中( mu_0 )为真空磁导率(( 4pi times 10^{-7} , mathrm{T cdot m/A} ))。
单位
国际单位制(SI)中,磁化强度的单位为安培/米(A/m)。
应用与现象
总结来说,磁化强度是连接微观磁矩与宏观磁场的重要参数,广泛应用于磁性材料分析和电磁设备设计(如变压器、磁存储介质)。
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