
【電】 magnetic pole strength
magnetic pole; pole
【化】 magnetic pole; pole
intension; intensity; strength
【計】 intensity
【化】 strength
【醫】 intensity; strength
磁極強度(英文:Pole Strength)是電磁學中描述磁體兩端磁性大小的物理量。在磁荷模型(類比點電荷)中,它表示磁體北極(N極)或南極(S極)所包含的“磁荷量”。其核心定義如下:
物理意義與定義
磁極強度(( m ))表征磁極産生磁場的能力。在庫侖磁定律中,兩磁極間的磁力(( F ))與其強度乘積成正比,與距離平方成反比:
$$ F = frac{mu_0}{4pi} frac{m_1 m_2}{r} $$
其中 ( mu_0 ) 為真空磁導率,( r ) 為磁極間距。該公式與靜電庫侖定律形式一緻,體現磁荷模型的類比性。
與磁矩的關系
磁極強度是計算磁體磁矩(( mathbf{m} ))的基礎。對于長度為 ( l ) 的條形磁體,磁矩大小為:
$$ |mathbf{m}| = m cdot l $$
磁矩方向由南極指向北極,是描述磁體在外磁場中受力矩作用的關鍵參數。
單位制
依據:國際純粹與應用物理學聯合會(IUPAP)電磁學标準定義。
應用與局限性
磁極強度適用于簡化磁偶極子分析,尤其在靜磁學中計算磁場分布。然而,現代電磁理論基于分子電流模型(安培定律),認為磁性源于電荷運動,磁荷并非真實存在實體。因此,磁極強度是輔助性物理量,適用于特定模型場景。
權威參考來源:
磁極強度是磁學中的一個基本概念,指磁體兩極所表現的“磁荷量”,通常用符號( m )表示,單位為安培·米(A·m)。其核心定義是:假設磁體的兩極存在類似電荷的“磁荷”,磁極強度即描述單個磁極(N極或S極)所攜帶的“磁荷”強弱。
磁場關系
在磁荷模型中,點磁極産生的磁場強度( H )與磁極強度( m )的關系為:
$$
H = frac{m}{4pi mu_0 r}
$$
其中( mu_0 )為真空磁導率,( r )為距離磁極的距離。
與磁偶極矩的聯繫
磁偶極矩( mu )(描述磁體整體磁性)可通過磁極強度計算:
$$
mu = m cdot l
$$
( l )為磁體兩極間的距離。
磁極強度源于早期的“磁荷假說”,但現代電磁學基于分子電流模型(安培環路定理),認為磁性源于微觀電流環的集體效應。因此,磁極強度更多用于簡化理論分析或特定工程計算(如永磁體設計),而非描述磁性的本質來源。
若需進一步探讨磁場計算或磁性材料特性,可結合具體場景補充分析。
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