高斯单位 Oe Gs Gs Mx
emu→SI ×103/4π ×10-4 ×103 ×10-8
磁化强度 磁通量

m
jm
磁矩
磁偶极矩
A﹒m2
Wb﹒m
emu
emu
×10-3
×4π×10-10
磁化率
磁导率
磁极化强度


J T Gs
×4π
×1×4π ×10-4QuantityMagnetic Induction (B) Applied Field (H) Magnetisation (M)
强度. 两个磁极间作用力：F =（m1m2）/（4πμ0 r2)

jm = μ0 μm , 其中μ0= 4π×10-7 H/m
1.1
磁学基础－基本磁性参量
磁化强度 M 和磁极化强度 Jm
m 是一个面积为 s 的电流为 i 的环形电
磁化强度 M 定义为物质单位体积的磁矩：
M

i 1
n
mi
1.1

磁学基础－基本磁性参量
Magnetic Terminology & Units
磁矩:μm= iS (A· m 2)
磁矩是表示磁体本质的一个物理量。任何一个封闭的
电流都具有磁矩ｍ=IS。其方向与环形电流法线的 方向一致，其大小为电流与封闭环形的面积的乘积
IΔ S。

磁偶极矩:jm= ml (Wb· m) , 其中m为磁偶极子的磁极
Jm
j
i
mi
V
两个物理量之间的关系为： J 0 M
1.1
磁学基础－基本磁性参量
磁场强度（H）和磁磁感应强度(B ):
磁场强度（H）：电流为 I 的电流在一个每米有N匝线圈的 无限长螺旋管轴线中央产生的磁场强度 H 为： H=n ×I A/m （安/米） 无限长载流直导线的磁场强度 H 为： H= I/（2πr） 磁感应强度(B ):物质在外磁场作用下，其内部原子磁矩 的有序排列还将产生一个附加磁场。在磁性材料内部外加 磁场与附加磁场的和,单位为T（特斯拉）或Wb/m2。 磁化强度(M ):单位体积磁体内各磁畴磁矩的矢量和，单位[A/m]
Gaussian (cgs units)
S.I. Units
Conversion factor (cgs to S.I.)
G Oe emu cm-3
T Am-1 Am-1
10-4 103 / 4 103
Magnetisation (4M)
磁学基础－物质的磁性
磁与电究竟存在什么联系?
物质的磁性
环型电流的磁矩:
m is

i
n
磁矩大小 = 电流强度· 回路所围面积 磁矩的方向：右手螺旋定则确定
磁学基础－物质的磁性
磁性的起源 Origin of Magnetism
磁学基础－物质的磁性 电子的轨道磁矩和自旋磁矩
电子轨道运动产 生电子轨道磁矩 电子自旋产生电 子自旋磁矩 构成原子 的总磁矩 物质磁性 的起源
B = μ0 (H+M) SI B单位是[T]或[Wb/m2]） B = μ0 H+4πM) CGS B单位是高斯（Gauss）
1.1
磁学基础－基本磁性参量
磁导率和磁化率
在真空中磁感应强度B与磁场强度H间的关系为： B=μ0H 在磁性材料中： B=μ0（H+ M） 在均匀的磁性材料中，上式的矢量和可改成代数和： B=μ0（H+M） 磁性材料的磁导率定义为磁感应强度与磁场强度之比： μ=B/H μ 0 : 真空磁导率; μ: 绝对磁导率，单位为 H/m， μr: 相对磁导率 μr =μ/μ0 磁化率定义为磁化强度与磁场强度之比： χ = M/H
磁感应强度: B (特斯拉) 磁场强度: H (安/米) 磁化强度: M (安/米) 物质磁化后的总磁场为B： B=μ0（H+M） B = μ0 （1+ χ ）H B=μH
μ
= B/H
H
1.1

磁学基础－基本磁性参量
磁场强度H和磁感应强度B
Definitions of Three Magnetic Vectors:
高斯单位制（EMU）
国际单位制（SI）
B 0 ( H M ) M H 1
单位: B：特斯拉（T）或Wb/m2 H：（A/m）
B H 4 M M H 1 4
单位: B：高斯（Gauss） H：奥斯特（Oe）
磁学量 磁场强度
磁感应强度
符号 SI单位制 H B M A﹒m-1 T A﹒m-1 Wb
V
流的磁矩。单位是 A﹒m2,因此磁化强度的 单位是 A﹒m-1, 它和磁场强度 H 的单位是 一样的。 jm 是一个长度为 l , 磁荷为±qm的磁偶极子， 其单位是：Wb﹒m，因此磁极化强度的单位是： Wb﹒m-2 (和磁感应强度 B 单位 T 一致)
磁极化强度 Jm 定义为物质单位体积的磁偶极矩：
B 0 ( H M ) M H 1
B H 4 M M H 1 4 没有0！
Two Units:
1.
2.
CGS: (centimeter, gram, second), fictitious magnetic poles SI: (SI: systme internationale), current sources
1.1
磁学基础－基本磁性参量
磁化率和磁导率
M
磁化率 ()
(Magnetic Susceptibility) ：
M H ( 无量纲）
(the same for S.I. and cgs units). H
χ
χ 反映物质磁化的难易程度。
H
1.1
磁学基础－基本磁性参量
磁导率μ
B
M B M Hs H
H M B Magnetic field, 磁场强度 Magnetization, 磁化强度 Magnetic induction, 磁感应强度
1. 2. 3.
1.1
磁学基础－基本磁性参量
电磁学的单位由于历史的原因曾有过多种，有静电制 (CGSE)，静磁制(CGSM) ，高斯制，以及目前规定通用的 国际单位制（MKSA)，加之历史上对磁性起源有过不同的 认识，至目前为止，磁学量单位的使用上仍存在着一些混乱， 较早的文献多使用高斯制，目前虽多数文献采用了国际单位 制，但仍不时有使用高斯单位制出现的情况。因此必须熟悉 两种单位制之间的换算： 国际单位制（SI） 高斯单位制（EMU）