表磁、剩磁和磁通量

表磁就是磁铁的磁力吗？表磁越高的磁铁磁力越好吗？
表磁、剩磁和磁通量有什么区别和联系吗？
同一块磁铁用磁通计和高斯计测量为什么数值不一样？

最近懂磁帝经常在后台被问这些问题，其实这些问题都和永磁体的表磁、剩磁和磁通量有关，今天我们就来介绍一下这三个概念的异同和相互关系。

表 磁

• 概念：表磁是指磁体表面某一点的磁感应强度（那么中心和边缘的表磁就不一样），是高斯计与磁体某一表面接触测得的数值，并非该磁体整体的磁性能。
• 测量：测量磁铁表磁一般使用高斯计，也叫特斯拉计。不同厂家高斯计上的霍尔感应元件不同，对同一磁体所测量出来的表磁也就不一样。此外，需注意不同国家使用的高斯计计量标准不一样哦。
• 表磁与磁铁的高径比（磁铁的高度与直径之比）有关，高径比值越大表磁越高，即垂直于磁化方向的表面积越大，表磁越低;
  磁化方向尺寸越大，表磁越高。
  

磁通量

• 概念：设在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个面积为S且与磁场方向垂直的平面，磁感应强度B与面积S的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量，简称磁通，符号“Φ”，单位是韦伯（Wb）。
  磁通量是表示磁场分布情况的物理量，是一个标量，但有正负，正负仅代表其方向。Φ=B·S，当S与B的垂面存在夹角θ时，Φ=B·S·cosθ
  
  （磁通量示意图，图片来源于网络）

通过某平面的磁通量的大小，可以用通过这个平面的磁感线的条数来形象地说明。在同一磁场中，磁感应强度越大的地方，磁感线越密。因此，B越大，S越大，磁通量就越大，意味着穿过这个面的磁感线条数越多。过一个平面若有方向相反的两个磁通量，这时的合磁通为相反方向磁通量的代数和。

• 测量：磁通计是测量磁通量的仪器，同时需配合测量线圈（直径0.1-0.5的铜线），近年来国内永磁体生产厂家广泛的采用亥姆霍兹线圈对批量产品进行检测（亥姆霍兹线圈是一种制造小范围区域均匀磁场的器件。由于亥姆霍兹线圈具有开敞性质，很容易地可以将其它仪器置入或移出，也可以直接做视觉观察，所以是物理实验常使用的器件。因德国物理学者赫尔曼·冯·亥姆霍兹而命名）
  
  （亥姆霍兹线圈及磁通计，图片来源于网络）

剩磁

• 概念：剩磁是指利用外磁场将铁磁体磁化到饱和状态后再逐渐减小外磁场到零时，铁磁体内所保留的磁感应强度，其全称为剩余磁感应强度（Br表示）。剩磁由磁体本身的特性决定，同一个磁体在特定条件下剩磁是不变的，具有单值性。
• 剩磁与表磁的关系：两者都以高斯为单位，但是表磁和剩磁之间没有对应关系可寻，即剩磁相同的两块磁体，表磁的大小未必相同，表磁受磁体的形状、大小、磁化方式的影响。

1）形状相同，性能、尺寸也完全相同的两块磁铁，表磁较高的剩磁较强

2）形状不同，或性能、尺寸不同的两块磁铁，不能简单地以表磁高低来判定剩磁的大小

• 剩磁与磁通量的关系：当磁体的磁路闭合时，可以使用磁通计测量磁通量，进而计算剩磁。Br=φ/n/s，其中：φ表示磁通量，n表示线圈匝数，s表示磁体横截面积

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