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磁性测量基础知识
磁性测量基础知识
1、 磁感应强度
磁感应强度是用来描述磁场性质的物理量，用B表示，磁场中某点的B的方向是该点的磁场方向，B的大小表示该点磁场的强弱。
在SI单位制（国际单位制）中，磁感应强度的单位是[伏特·秒/米2]，而[伏特]·[秒]称为韦伯，所以磁感应强度的单位称为[韦伯/米2]或[特斯拉]，简称[特]，在CGSM单位制中，磁感应强度的单位是[高斯]。单位用符号表示：V为[伏特]，s为[秒]，m为[米]，Wb为[韦伯]，T为[特]，Gs为[高斯]，mT为[毫特]。
1T＝1Wb/m2=104Gs=103mT                                   （1）
2、磁力线、磁通与磁通连续定理
           我们用磁力线来形象地描绘磁场，电流产生的各种不同磁场的磁力线如图1所示，磁力线是环绕电流的无头无尾的闭合线，电流方向与磁力线回车方向符合右手定则。
 

 

利用安培环路定律，我们可以较方便地计算出具有某种空间对称性的电流所产生的磁场。例如计算一个均匀密绕的环形螺线管内部P点的磁场强度，如图4所示。取过P点，半径为r的同心圆，作为闭合的积分曲线。由于对称关系，在同心圆周上各点的磁场强度相等，磁场强度的方向沿着同心圆的切线方向，即α＝0，这样：
∮H×cosα×dl＝H*2πr＝NI           （11）
于是P点的磁场强度：H＝NI/（2πr）
式中：N为绕线匝数。从这个关系可以看到：磁场强度仅决定于产生磁场的电流的分布，而与磁介质的性质无关。
4、电磁感应定律
          电磁感应定律说明了感应电动势与磁通变化之间的关系。定律指出：不论任何原因使通过某一回路的磁通Φ发生变化时，回路中产生的感应电动势为：
          e =-dΦ/dt                                    （12）
           如果回路由N匝线圈组成，那么在磁通变化时，每匝都将产生感应电动势，总的感应电动势等于各匝的感应电动势之和。当每匝通过的磁通相同时，则有：
          e =N×dΦ/dt                                   （13）
          电磁感应定律是磁测量中应用*普遍的定律之一。
           当式（13）中的磁通按正弦规律作周期性变化时，可以推导出感应电动势的有效值与磁通的*大值的关系为：
            U = 4.44×f×N×Φm                      （14）
我们规定，磁力线任何一点的切线方向是该点磁场（也就是B）的方向，通过垂直于B矢量的单位面积的磁力线数等于该点B矢量的大小。也就是说，磁场强的地方，磁力线较密，磁场弱的地方，磁力线较疏。
通过某一曲面的总磁力线数，称为通过该曲面的磁通，用Φ表示。磁通的计算如图2所示，在曲面上取面积元，其法线方向与该点的B的方向之间成θ角，通过该面积的元的磁通为：
dφ=B×cosθ×ds                             （2）  
所以通过曲面的S的总磁通为 
φ＝∮B×cosθ×ds                            （3）
当B均匀，S是平面并与B垂直时，通过S平面的磁通为：
φ＝B×S                                     （4）
这是磁测量中经常用到的关系。
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