1.2　磁矩、磁化率和磁导率

1.2.1　磁通密度、洛伦兹力和磁矩

——表征磁性的基本参量

磁通密度是磁感应强度的一个别名。垂直穿过单位面积的磁力线条数称为磁通量密度，简称磁通密度或磁密，它从数量上反映磁力线的疏密程度。磁场的强弱通常用磁感应强度B来表示，哪里磁场越强，哪里B的数值越大，磁力线就越密。

荷兰物理学家洛伦兹（1853～1928年）首先提出了运动电荷产生磁场和磁场对运动电荷有作用力的观点，为纪念他，人们称这种力为洛伦兹力。

表示洛伦兹力大小的公式为F=Qv×B。将左手掌摊平，让磁力线穿过手掌心，四指表示正电荷运动方向，则和四指垂直的大拇指所指方向即为洛伦兹力的方向。如图1-12所示。

图1-12　磁通密度与洛伦兹力

洛伦兹力有以下性质：洛伦兹力的方向总与运动方向垂直；洛伦兹力永远不做功（在无束缚情况下）；洛伦兹力不改变运动电荷的速率和动能，只能改变电荷的运动方向，使之偏转。

磁矩是描述载流线圈或微观粒子磁性的物理量。平面载流线圈的磁矩定义为m=iSn。式中，i为电流强度；S为线圈面积；n为与电流方向成右手螺旋关系的单位矢量。如图在均匀外磁场中，平面载流线圈所受合力为零但所受力矩不为零。

图1-13表示磁矩的概论。将磁极强度为qm、相距为L的磁极对置于磁场H中，为达到与磁场平行，在转矩T=LgmHsin θ的作用下，发生旋转。定义qmL为磁矩，称具有磁矩的磁极对为磁偶（magnelic dipole)。

图1-13　磁矩的概念

磁矩是磁铁的物理性质，由于至今尚未发现磁单极子，故某些书中将磁矩等同磁偶极矩。

为便于读者参照，表1-2列出磁学及电学各基本参量的类似性。

表1-2　磁学及电学各基本参量的类似性