B 0H 磁场强度的单位是： A m1
采用运动电荷受力情况来表征和定义磁场清楚地表明： 磁场既不同于使静止电荷受力的电场；也不同于因物质质量 而受到作用力的引力场；更不同于微观粒子受到的强作用场 和弱作用场。
磁性：
磁性是物质的一种基本属性，正像物质具有质量一样，它
的特征是：物质在磁场中要受到磁力的作用。在具有梯度的磁 场中，物质受力的大小和方向反映着物质磁性的特征。
本章回顾和总结我们在《电磁学》，《原子物理》 等基础课中已经学习过的有关磁性知识，明确和统一我 们将要用到的相关物理量的定义、符号、单位及相关公 式，建立起我们深入学习的平台；归纳和总结物质磁性 的宏观表现，明确本课程要解决的问题。这些内容都是 最基础的，最常用的，也是大家必须掌握和熟悉的。
1.1 磁性、磁场和基本磁学量
在上述磁场定义下，磁场强度 H 只是作为与磁场中任 意点的磁通密度相联系的一个轴矢量而引入的。
H B M
0
M：物质的磁化强度；
0 ：真空磁导率：
0 4 107 N A2 (H m-1)
没有磁介质存在（M = 0）只有传导电流产生的磁场时， 表述磁场的两个物理量之间才存在着简单关系：
强磁性物质：
m 1 例：铁，Fe3O4
磁性被定义为物质在不均匀磁场中会受到磁力作用的一种属 性，显然不能再定义磁场就是使物质受到磁力作用的场，这样相 互定义是不科学的，因此磁场是由在场内运动着的带电粒子所受 到的力来确定的，这种力称作洛伦兹（Lorentz）力，它的作用 是使带电粒子的路径发生弯曲，洛伦兹力的大小正比于电荷量 q, 电荷运动速度 v 和磁通密度 B 的乘积，其方向则垂直于 v 和 B 所形成的平面,它和磁性物质在不均匀磁场中受到的磁力相比， 性质上是完全不相同的，这就避免了又用磁性定义磁场所产生的 问题。
历史上曾用磁极受力来定义磁场，所以先有了磁场强度的 定义，在确定用运动电荷受力确定磁场后，就只能选用磁通密 度（磁感应强度）来表述磁场了。
磁化强度 M 和磁极化强度 J ：都是表述物质磁化状态的量。
磁化强度 M 定义为物质单位体积的磁矩：
m
M V
m 是一个面积为 s 的电流为 i 的环形电流的磁
两个物理量之间的关系为：
Wb A1
J 0 M
Wb m2 H m1 A m1
有些文献中两个量的名称不加区别，但我们可以从它 使用的单位中加以区分。
磁性物质在外磁场中磁化，磁化强度 M 和外磁场 强度 H 之间的关系是：
M H
该关系中，磁化强度和磁场强度是同量纲的，所以这 里的磁化率是无量纲的，是一个纯粹的数字，但应注意到 由于磁化强度定义为单位体积的磁矩，所以公式中的磁化
前情回顾
定义：磁性物理学是研究强磁性起源（自发磁 化的成因）及其在外界因素（如磁场、温度、 应力等）作用下各种物质的微观磁性和宏观磁 性的变化规律（技术磁化） ，并利用这些规律 来为人类服务（应用磁学）的一门古老而又新 兴的学科。
二、基本内容 1、自发磁化：涉及凝聚态物质磁性的微观机制 ，要求在原子或电子尺度求解问题，并形成自 发磁化理论。
Fz

1
0
mmBx
Bx z
m 是物质质量；Bz是磁感应强度；
m 是表征磁性特征的物理量，称
作质量磁化率。
磁化率的大小和方向反映出物质磁性的特征。粗略可以 分为：（通常人们习惯说有磁物质和无磁物质是不科学的）
弱磁性物质：
抗磁性物质：m 0, m <<1 例：水，铜
顺磁性物质：1 m 0 例：氧气，铝
率 暗含着单位体积磁化率的意义。
在理论推导和测量中，还常常使用另外两种定义：
质量磁化率：
m


d
d 是材料的密度（kg﹒m-3）
克分子磁化率：
mol

nm

n

d
n 为每mol 物质的量
在查阅文献资料时要注意到几种磁化率的不同使用。
很多书中忽视了磁化率定义的区别，存在着数据引用的错误
在文献中还常使用比磁化强度σ 的概念：单位：A﹒m2﹒kg-1
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。
磁极化强度 J 定义为物质单位体积的磁偶极矩：
jm
J V
jm 是一个长度为 l ,面磁荷为±q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)
磁场：在场内运动的电荷会受到作用力的物理场。
电磁学给出的定义：(见胡有秋等电磁学p202)
F qv B
F：运动电荷 q 受到的力；
q：电荷量；
v：
电荷运动速度；
B 称作磁通密度或磁感应强度，是表征磁场方向和大小 的物理量。其单位是 ：特斯拉（T = N·A-1m-1 = Wb·m-2）。
这里和使用电场强度 E 表述电场大小和方向不同的原 因是因为在采用运动电荷受力确定磁场之前，磁场强度 H 这个名字已经被用于其它的定义。在有磁介质存在的情况下， 磁场是传导电流产生的外磁场和介质磁化以后产生的附加 磁场的矢量叠加。而为了方便地表达出有磁介质存在时的磁 场规律，仍保留沿用了已有确切定义的磁场强度概念。
磁化率 和磁导率 以不同方式表述了材料对外磁场
的响应，反映了材料最重要的性质。因为是两个矢量之间的 关系，所以一般情况下它们都是张量。
2、技术磁化：属于磁畴理论的范畴，要在磁畴或稍进 一步的程度上求解，形成技术磁化理论。
3、应用磁学：研究与应用有关的磁性问题。
具体来说，本课程内容包括： • 磁畴理论与技术磁化 • 磁化过程动力学 • 磁与光、电、 磁性起源与自发磁化 • 热等的交叉效应
第一章 磁学基础知识
1.1 磁性、磁场和基本磁学量 1.2 原子的磁性 1.3 宏观物质的磁性质 1.4 磁性体的热力学基础


M d

mH
d 是物质的密度， σ 实际是单位
质量物质的磁矩矢量和。
有磁介质 0 H J
B 0(1 )H 0H
M H
0 称作绝对磁导率， 1 称作相对磁导率，
是一个无量纲量，为简便起见，也称它为（介质）磁导率。