一个圆柱形磁钢表面磁场为4000Gs，10个同型号的这种磁钢同方向摞起来磁场只有5400GS

一沙一世

一个圆柱形磁钢表面磁场为4000Gs，10个同型号的这种磁钢同方向摞起来磁场只有5400GS [复制链接]

 

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一个圆柱形磁钢表面磁场为4000Gs，10个同型号的这种磁钢同方向摞起来磁场只有5400GS, 为什么不是4000GS * 10 = 40000GS

maychang

『为什么不是4000GS * 10 = 40000GS』

先去把铁磁性物质的特性看一看，了解了解 “磁饱和” 再说。

 

chunyang

这里可不是简单的加法，要这么简单，强磁岂不是随手而就，哪还要那么麻烦……

一沙一世

maychang 发表于 2022-8-2 10:08 『为什么不是4000GS * 10 = 40000GS』 先去把铁磁性物质的特性看一看，了解了解 “磁饱和” ...

谢谢，这和磁饱和什么关系，实在理解不了。

chunyang

一沙一世 发表于 2022-8-2 15:25 谢谢，这和磁饱和什么关系，实在理解不了。

任何铁磁物质能通过的磁通密度都不可能无限增长，自然磁场强度也不可能无限增长，到一定程度就会发生饱和，所以任何永久磁铁材料也都有个磁场强度上限，受磁饱和参数的制约。

maychang

一沙一世 发表于 2022-8-2 15:25 谢谢，这和磁饱和什么关系，实在理解不了。

『这和磁饱和什么关系，实在理解不了。』

磁学确实比较难理解。且待我慢慢说。

 

maychang

永久磁铁(你首帖所说的 “磁钢” )之所以具有磁性，公认是因为磁铁中分子环流。所有分子环流相加，便是这块磁铁的环流。这个电流，有个名称叫磁动势，单位就是安培。当然，如果是n匝，电流就要按照n倍算。

磁路中磁动势可以比拟成电路中的电动势，磁路中的磁通可以比拟成电路中的电流。

但是和电路中遵守欧姆定律的元件不同，铁磁性材料的磁通与磁动势并不成正比。由铁磁性材料的B-H曲线可以看出：当H(注意其单位就是安/米，即单位磁路长度上的电流，这里每匝电流同样要乘以匝数才是总电流)增加时，只有H很小的时候B才与H成正比，随H增加，B的增加越来越缓慢。这就是磁饱和。

maychang

同样，铁磁性材料磁通的增加也不与磁动势成正比。随磁动势增加，磁通的增加越来越缓慢。

 

你用十块磁钢叠在一起，磁动势确实增加到了十倍。但是，磁通的增加并没有十倍，如你所说，连二倍都没有。这就是磁饱和现像。

maychang

一沙一世 发表于 2022-8-2 15:25 谢谢，这和磁饱和什么关系，实在理解不了。

实际的物质中，像金属导体那样遵守欧姆定律的非常少，多数物质是非线性的。铁磁材料只有在磁场强度很小情况下才是线性的，磁场强度稍大即呈现非线性，到磁饱和状态更是强烈的非线性。所以，你测量的结果一点也不意外。正如施加在二极管两端电压加倍，电流并不是加倍一样。

一沙一世

maychang 发表于 2022-8-2 17:25 永久磁铁(你首帖所说的 “磁钢” )之所以具有磁性，公认是因为磁铁中分子环流。所有分子环流相加 ...

谢谢您。但是有一个知识点要说明一下，分子环形成的磁场很小，磁场主要是由电子的自旋产生的。这是量子力学中的结论。

maychang

一沙一世 发表于 2022-8-3 16:53 谢谢您。但是有一个知识点要说明一下，分子环形成的磁场很小，磁场主要是由电子的自旋产生的。这是量子力 ...

『但是有一个知识点要说明一下，分子环形成的磁场很小，磁场主要是由电子的自旋产生的。这是量子力学中的结论。』

分子环流理论的初步建立，在电子自旋理论提出之前一百多年。

maychang

顺便说两句：

(1)高斯这个单位，可以简写为 Gs，但不能简写成GS。

(2)40000Gs这么强的磁通密度，别说用永久磁铁，就是普通电磁铁都无法实现，可能超导磁体能够达到。