主题：请教磁铁的磁通密度、磁通量相关问题

 Tinkerbell理解得相当不错.

 

 磁场强度与磁感应强度常常被混为一谈, 一般来说这样问题不大,它们可以互相表示. 但是严格地讲这是两个不同的向量. 磁场强度用H表示, 磁感应强度(或称磁束密度)用B表示. 磁场强度H使用得比较早,

 最早是安培研究通电导体周围产生磁场时使用的,即著名的安培环路定理: 磁场强度H绕曲面内任意封闭曲线的积分等于通过该曲线围成的面积总电流之和.

 后来麦克斯韦尔在研究海洋中海水旋涡的论文里使用H来计算旋涡, Maxwell称H为"磁场强度",所以后人跟着他总不会错. 因为磁场强度先被H占用了, 本来应该作为磁场强度的B只能另寻名称.

 于是就有了B为磁感应强度(或称磁束密度).

 从本质上说, 真空中H和B没有什么不同,可以认为是同一种向量,两者之间差一个常数的比. 真空中B=μ0H, μ0磁导率, 大小为4Pi*10^-7, 但国际单位制里μ0为1.

 但在磁性物质里, H和B有较大差异, 此时B=μ0H+M, M为磁化强度. 即在磁铁里磁束密度B等于真空中的磁束密度加上磁铁本身被激发产生的磁场, 可写成B=μH.

 我个人的理解, H和B是同一种物质中的不同表象, 磁场强度H可以理解为原因, 磁感应强度B可以理解为结果, 也就是B是因为H产生的,而H是由分子电流环流产生的(按现在人们普遍接受的说法)

 

 B和H是两个完全不同的向量, 单位也不同, B的国际单位是特斯拉,CGS制下是高斯. 1T=10000高斯. 而H的国际单位是安/米, CGS制下是奥斯特.

 磁力线是表示B场中每一点的方向连起来形象化的表示, 平时用仪器测的,对我们有意义的参数都是磁感应强度B, 磁通量是B*S (顾名思义,表示流过某面积的"流量",但要知道这是一种表示而已,

 实际情况并非如此,可能并没有什么"磁流线"流过). 如果是研究磁性材料的,就会用到H, 比如有的磁体厂商提供给你的产品规格书上, 经常会看到用H来表示磁材规格的情况. 

 

 在真空中,H,B的散度都等于零, H,B的旋度都不为零.

 用公式表示:

 

 真空中:  △●B=0,  △●H=0,   △×B=μ0gf , △×H=gf

 

 而在磁性物质里, B的散度仍然等于零, 但旋度不为零. H的散度此时不为零, 但旋度等于零.

 

磁铁中: △●B=0,  △●H=ρ/μ0,  △×B=△×M,  △×H=0

 

其中△为拉普拉斯算子.散度为零的意思是, 流入与流出某一体积的向量总和为零,所以B的散度时时为零是计算磁体的重要依据(配合另一个安培环路定理).

旋度为零的意思是: 向量场是无旋的(一个例子是重力场,就是无旋场),一般无旋的向量场很少.

 

以上特性将它们的物理意义区分开来.

 

磁场的理论很深, 我懂得也不多, 有兴趣得可以去继续学习Maxwell的电磁理论.