磁場(chǎng)強度矢量H是為了磁場(chǎng)的安培環(huán)路定理得到形式上簡(jiǎn)化而引入的輔助物理量。它的物理意義類(lèi)似于電位移矢量D。從定義的操作方面來(lái)看,磁感應強度是*只是考慮磁場(chǎng)對于電流元的作用,而不考慮這種作用是否受到磁場(chǎng)空間所在的介質(zhì)的影響,這樣磁感應強度就是同時(shí)由磁場(chǎng)的產(chǎn)生源與磁場(chǎng)空間所充滿(mǎn)的介質(zhì)來(lái)決定的。相反,磁場(chǎng)強度則*只是反映磁場(chǎng)來(lái)源的屬性,與磁介質(zhì)沒(méi)有關(guān)系。這兩個(gè)概念在實(shí)際運用中各有其方便之處。
磁場(chǎng)強度
magnetic intensity
描述磁介質(zhì)中磁場(chǎng)的一個(gè)輔助物理量。常用符號H表示,定義為H=(B/μo)-M式中B是磁感應強度;M是磁化強度;μo是真空磁導率。在線(xiàn)性各向同性磁介質(zhì)中,M與H成正比,即M=xmH,xm是磁介質(zhì)的磁化率。于是上式表為B=μo(1+xm)H=μoμrH式中μr=1+xm稱(chēng)為磁介質(zhì)的相對磁導率,上式是表征介質(zhì)磁化性質(zhì)的介質(zhì)方程。
磁介質(zhì)磁化后產(chǎn)生的磁化電流改變了原來(lái)的磁場(chǎng)分布,引入輔助量H是為了使未知的磁化電流不顯現在由H表述的磁場(chǎng)的安培環(huán)路定理之中。在認清磁性起源于電流之前,曾認為磁性起源于磁荷,并得到了與靜電庫侖定律相仿的磁庫侖定律。由此,把單位磁荷所受磁力定義為H,認為H是描述磁場(chǎng)的基本物理量,并賦予其磁場(chǎng)強度的名稱(chēng),沿用至今。
在單位制(SI)中,磁場(chǎng)強度H的單位是安培/米(A/m)。
磁場(chǎng)強度與磁感應強度的區別
磁場(chǎng)強度和磁感應強度均為表征磁場(chǎng)性質(zhì)(即磁場(chǎng)強弱和方向)的兩個(gè)物理量。由于磁場(chǎng)是電流或者說(shuō)運動(dòng)電荷引起的,而磁介質(zhì)(除超導體以外不存在磁絕緣的概念,故一切物質(zhì)均為磁介質(zhì))在磁場(chǎng)中發(fā)生的磁化對源磁場(chǎng)也有影響(場(chǎng)的迭加原理)。因此,磁場(chǎng)的強弱可以有兩種表示方法:
在充滿(mǎn)均勻磁介質(zhì)的情況下,若包括介質(zhì)因磁化而產(chǎn)生的磁場(chǎng)在內時(shí),用磁感應強度B表示,其單位為特斯拉T,是一個(gè)基本物理量;單獨由電流或者運動(dòng)電荷所引起的磁場(chǎng)(不包括介質(zhì)磁化而產(chǎn)生的磁場(chǎng)時(shí))則用磁場(chǎng)強度H表示,其單位為A/m2,是一個(gè)輔助物理量。
具體的,B決定了運動(dòng)電荷所受到的洛侖茲力,因而,B的概念叫H更形象一些。在工程中,B也被稱(chēng)作磁通密度(單位Wb/m2)。在各向同性的磁介質(zhì)中,B與H的比值即介質(zhì)的磁導率μ。