磁场强度H和磁感应强度B的区别

 磁场强度H和磁感应强度B有什么关系

  事实上在近代电磁学中把磁场强度H仅作为描述磁场的一个辅助量,且仅在深入讨论磁介质中的磁场性质时才出现。在某真空环境中,若有一电流I,则其周围空间就充满了磁场,某点的磁场强度可叫H。现在我们设想该电流I不是存在于真空环境中而存在于充满某种材料的空间里,我们可以称材料为磁介质,现在就相当于把磁场H加到某种材料当中,材料受H影响会产生一个附加场,我们把这个过程叫做磁介质的“磁化”,即磁介质有了磁性,也产生了磁场。现在我们进一步设想在磁场中的该点放一试探电流元,那么它感受到就是总磁场而不再是H,试探电流元感受到的总磁场即高中物理教材定义的磁感应强度B。综上所述,可以把磁场强度H和磁感应强度B关系总结如下:

  (1)H是电流I产生的磁场,B是试探电流元实际感受到的磁场。
  (2)H是外场,B是总场,即磁感应强度B应是电流I产生的磁场H和磁介质被磁化产生的磁场M的矢量和。
  (3)磁场强度H和磁感应强度B关系的数学表达可写成:B(r)=H(r)+M(r)(为了方便高中生理解不引入磁导率),r表示空间处某一点,注意上式对磁场中任何一点都成立。
  (4)在空间没有磁介质存在时,也就是当磁化强度M为零时,磁感应强度B=H。
  值得一提的是,从上面的分析我们可以看出磁场强度H和磁感应强度B的单位应该是相同的。磁感应强度的单位是特斯拉,1T=1N/A・m,而很多参考书又会告诉我们磁场强度的单位是A/m。 看似H和B单位的不同,其实仅仅是由于最开始研究力学用的单位,和开始研究电荷、电流的单位完全独立,导致的一种单位换算。既然知道了B和H单位不同只是由于电流和牛顿力学导致的,近代电磁学为了简化,将二者化为相同的单位,这就是电磁学里常用的高斯制。 

 

 为什么把B叫做磁感应强度

  B(r)=H(r)+M(r),上式可以进一步解释,总磁场等于外加磁场和感生的磁场(磁介质磁化产生的附加场)的矢量和,上式中H来源于外场,就叫它磁场强度;M是H磁化感应的,就叫它磁化强度;而B既然表示总场,已经考虑了感应产生的磁化强度M,就称B为磁感应强度。

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