表磁和磁通量

剩磁、矫顽力、内禀矫顽力和最大磁能积是衡量磁性材料性能最常见的四个参数,除此之外在磁体成品中我们还会经常见到另外两个参数——表磁和磁通(也叫磁通量)。

表磁

表磁简单的理解就是表面的磁感应强度,定义为穿过单位面积的磁通量,所以也叫表面磁通密度,单位为高斯Gs或特斯拉T,测量仪器是高斯计或者带霍尔芯片的测试仪器。表磁是指一个测量点,确却来说是一个小的测量区域的数值,而磁体的磁场分布是变化的,所以不同点的表磁一般是不同的。对于需要使用空间磁场的应用领域,通常会将表磁或者某个指定点的磁感应强度值作为一项重要的技术要求。表磁与磁铁的高径比(磁铁的高度与直径之比,这里默认高度或者叫厚度是磁铁的磁化方向)有关,高径比值越大表磁越高,即垂直于磁化方向的表面积越大,表磁越低; 磁化方向尺寸越大,表磁越高。此外,不同厂家高斯计上的霍尔元件不同,对同一磁体所测量出来的表磁也略有差异。

磁通量Φ

磁通物理学的定义是垂直于某一面积所通过的磁力线的多少,我们简单的理解就是衡量整体磁性大小的物理量,单位是Wb,用Φ来表示,Φ=B×S,B代表磁感应强度,S代表磁极面积,也就是说磁通的大小取决于磁极面积和磁感应强度。
磁通的测量仪器是磁通计,配合亥姆霍兹线圈不仅可以测量磁通,还可以计算其磁矩,因为磁通的测量数值会随磁通计和亥姆霍兹线圈的参数变化而变化。磁通和磁矩,更像是重量与质量的区别,重量是受引力常数影响,同样的物体在地球和火星上的重量是不一样的,但是质量是一样的。受线圈匝数的影响,不同磁通计和线圈测得的同一块磁体的磁通可能是不一样的,但是磁矩一定是一样的。
当磁体处于开路状态时,可通过磁通换算磁矩的方法,计算工作点对应的实际剩磁值Bdi(也叫本质磁通密度),Bdi=Φ*线圈常数/磁体体积。
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