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相信很多朋友小时候都有这样的经历，如果钉子或者针掉了，可以拿一块磁铁在掉落的地面附近晃几圈，很多时候钉子和针就吸在磁铁上了，这叫磁铁寻物。其实是钉子被磁化了，磁化后钉子内部产生了磁场，这个磁场和磁铁的磁场相互吸引。这有助于加深对磁场的理解，也有助于对磁铁生产过程的理解（后续要写的）。01 什么是磁化？ 磁化是指在外部磁场的作用下，磁性材料内部磁矩（点击查看）的重新排列过程，使材料获得磁性或增强原有的磁性。在非磁化状态下，磁性材料中的磁矩（即微观磁场的指向）通常是随机分布的，导致整个材料没有宏观的磁性。当外部磁场施加到磁性材料上时，磁矩会受到作用力，尝试重新排列并和外部磁场的方向对齐，这种重新排列的过程就是磁化。磁矩与外部磁场方向相同：当外部磁场与材料中的磁矩方向一致时，磁矩会趋向于与外部磁场保持对齐。这称为顺磁化（paramagnetization），顺磁性材料的磁矩在外部磁场的作用下增强。磁矩与外部磁场方向相反：当外部磁场与材料中的磁矩方向相反时，磁矩会趋向于与外部磁场反向排列。这称为反磁化（diamagnetization），反磁性材料的磁矩在外部磁场的作用下减弱。磁化是磁性材料的基本特性，它决定了材料在磁场中的响应能力和磁性质。通过控制磁化过程，可以使磁性材料获得特定的磁性能，例如生成强大的磁场、实现磁存储或磁传感器等应用。02 什么是磁化强度？什么是磁化率？ 上面我们知道了什么叫磁化，那么怎么衡量磁化的大小？1. 磁化强度（Magnetization）：磁化强度表示单位体积内磁性物质所具有的磁矩。磁化强度的大小可以通过单位体积内的磁矩总和来表示，磁化强度通常用矢量M表示，单位是安培/米（A/m），它具有大小和方向，磁化强度的方向与材料中磁矩的方向一致。2. 磁化率（Magnetic Susceptibility）：磁化率是描述材料对磁场响应能力的物理量。它表示单位体积内的磁化强度与外部磁场强度之间的比例关系，用χm表示，其大小可以衡量材料的磁化程度。 磁化强度计算公式，其中χm表示磁化率，H表示外磁场，M表示材料的磁化强度。
 不同元素磁化率的大小。
磁化率定义为磁化强度与外部磁场强度H之间的比例关系：其中，M是磁化强度，H是外部磁场强度。磁化率表示单位体积内的磁化强度与外部磁场强度的比例。 磁化率定义抗磁性顺磁性和铁磁性：抗磁性材料的磁化率很小且为为负（与外场反向），顺磁性材料的磁化率很小且为为正（与外场同向），铁磁性材料的磁化率很大且为正。
 磁性材料的5大类别。
磁化率可以是正值、负值或零，如果χm为正，则该材料是顺磁性的。如果χm为负，则该材料是抗磁性的。如果χm是可变的（并且非常大），则该材料是铁磁性或亚铁磁性的。分别对应于不同的磁性行为：正磁化率（Positive Magnetic Susceptibility）：当磁化率为正时，材料对外部磁场的响应表现为顺磁性（Paramagnetic）。顺磁性材料在外部磁场的作用下，磁化强度与外部磁场强度同向增加。负磁化率（Negative Magnetic Susceptibility）：当磁化率为负时，材料对外部磁场的响应表现为反磁性（Diamagnetic）。反磁性材料在外部磁场的作用下，磁化强度与外部磁场强度反向减小。零磁化率（Zero Magnetic Susceptibility）：当磁化率为零时，材料对外部磁场没有明显的响应，表现为无磁性（Nonmagnetic）。3. 磁饱和（Magnetic Saturation）：磁饱和是指磁性材料在外部磁场的作用下达到最大磁化强度的状态。当材料达到磁饱和时，进一步增加外部磁场将无法再增加磁化强度，材料已充分磁化。03 磁化强度和磁感应强度有什么区别？ 如上面所说，磁化强度表示单位体积内磁性物质所具有的磁矩。磁化强度是由磁性材料中的磁矩所引起的。磁矩是磁性材料内部微观电流环路产生的磁场效应，它是导致材料对外部磁场作出响应的根本原因。当外部磁场作用于磁性材料时，磁矩会重新排列，使材料磁化。磁化强度的大小可以通过单位体积内的磁矩总和来表示。它通常用符号M表示，单位是安培/米（A/m）。磁化强度的方向与磁矩的方向相同。而磁感应强度，也叫磁通密度，通常用符号B表示，是指通过垂直于某个面积的磁通量（磁场线）除以该面积的大小，即单位面积上的磁通量。磁通量密度表示了磁场在单位面积上的分布情况，单位为特斯拉（T）。磁通密度描述的是磁场的强度和方向，它表示磁场在给定点的分布情况。也就是说磁感应强度（磁通密度）是由外部磁场和材料中的磁化强度共同决定的。磁通密度通常用矢量B表示，它也具有大小和方向，磁通密度的方向表示磁场的方向。 磁感应强度B的计算公式。
把M带入上式得到B=μ0（H+H*χm）=μ0*（1+χm）H=μ0*μr*H其中μ0是真空中的磁导率。μo=4π×10−7 H/m。μ=μ0*μr=μ0*（1+χm）就是材料的磁导率。04 什么是磁导率？ 材料的磁导率（Permeability）是指其自身与磁场对齐的能力。高磁导率表明材料很容易将自身与磁场对齐。如果难以与磁场对齐，则称该材料具有低磁导率。 铝和钢的磁导率及磁感应强度（磁通密度）对比示意图，铝的磁导率为1，磁感应强度小于外磁场，钢的磁导率大于1，磁感应强度大于外磁场。
磁导率也可以被认为是材料被磁化的难易程度。材料的导磁率越高，越容易磁化，因此它具有高导磁率。黑色金属材料会被永磁体吸引，因为永磁体会在黑色金属材料中感应出磁性。永磁体的磁场和黑色金属材料中新感应的磁场相互吸引。材料的磁导率表示外部磁场在材料中诱发内部场的难易程度。内场越强，吸引力就越强。材料的磁导率不是恒定的，而是根据多种因素而变化的。这些因素包括温度、处理方式、施加的驱动场强度和湿度等。
低碳钢中感应出的磁场与施加的磁场相互作用，产生吸引力。在上面的图中，可以观察到钢中的磁通线更密集，磁通线在合金钢中“弯曲”。
木材中的唯一场来自外部施加的磁场，不会感应出新的场，因此没有吸引力。在图中，并且没有感应场，通量线不会在木材中“弯曲”，它们穿过木材，就好像它不存在一样。 从磁通量（磁感应强度）角度来理解3种磁性：抗磁性：当抗磁性材料受到外磁场作用时，会产生与外场方向相反的内场，使其内部的磁通密度略有降低，例如水、汞、银和铋。顺磁性：当顺磁性材料受到外磁场作用时，会产生与外场方向相同的内部磁场，使其内部的磁通密度略有增加，例如氧、锂、铝和钛。铁磁：当铁磁性材料受到外磁场作用时，会产生与外场同方向的很强的内场，使其内部的磁通密度大大增加，例如铁、钴、镍和钆。
绝对磁导率（Absolute Permeability）：绝对磁导率是指材料在磁场中的磁化程度与外部磁场强度之间的比例关系。绝对磁导率常用符号μ来表示，单位是亨利每米（H/m）。绝对磁导率是材料固有的物理特性，与外部磁场强度无关。相对磁导率（Relative Permeability）：相对磁导率是指材料在磁场中的磁化程度与真空中的磁化程度之比。相对磁导率常用符号μr表示，它是绝对磁导率与真空磁导率的比值，相对磁导率是无量纲的。相对磁导率是介质相对于真空的磁导率，用于描述介质中磁场传播的能力。真空磁导率是自然界中的一个基本物理常数，通常用μ0表示。其值约为4π×10^(-7)H/m（亨利/米）。相对磁导率是一个无量纲量，它可以大于1（表示材料对磁场的增强响应）或小于1（表示材料对磁场的减弱响应）。对于一些特殊的磁性材料，如铁磁材料，其相对磁导率可以远远大于1，表示其在磁场中的磁化程度远高于真空。 几种材料的相对磁导率。
B=μH。其中，B是磁通量密度，H是磁场强度，μ是磁导率。通过磁导率，我们可以计算在给定磁场强度下介质中的磁通量密度，或者在给定磁感应强度下介质中的磁场强度。不同的介质具有不同的相对磁导率，它们对磁场的传播和相互作用具有不同的影响。磁导率在电磁学、磁学、材料科学和工程等领域中具有重要的应用价值，例如在电感器设计、磁路分析、电磁波传播等方面。初学磁场理论，不对的还请专业人士指出，不胜感激！
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