永磁材料磁通&磁矩&剩磁的计算

磁通与磁矩的关系？如何精确计算磁体的磁矩，磁矩与剩磁之间是否存在直接联系？本文将为大家介绍磁矩和磁通、剩磁的关系，以及如何测量或计算磁体的磁矩。

磁矩(magnetic moment)和磁通量(magnetic field)， 都是描述永磁材料磁性强弱的重要参数，他们之间有一定的相关性，但是不同含义的物理量。而剩磁则与材料的本身性质有关，通过外部磁场的处理可以影响材料的磁矩和磁通。

一、磁矩与磁通的换算

磁矩及磁通可以通过线圈常数进行换算， 在严格标定线圈常数为k的亥姆霍兹线圈中对开路样品进行测量，可获得磁通值Ф，通过磁通值能计算出材料的磁矩M。
利用磁通计和亥姆霍兹线圈测量磁体磁矩的计算公式如下 ：

M = k * Ф, 其中M表示磁体的磁矩，单位是Wb·cm-1

k表示线圈常数，单位：cm-1 （线圈常数的单位变化会引起磁矩单位的变化）

Ф表示磁通值，单位：Wb

同一块磁体，在不同线圈常数下测量的磁通值是不同的，但计算出的磁矩是相同。

二、磁矩和磁通与剩磁的换算

在明确磁体磁通量或磁矩的情况下，如果已知磁体的形状和尺寸，可以通过计算永磁材料的磁导系数P c ，来进而求得磁体的B r 、HcB和(BH)max值；反之亦然，在已知形状尺寸和剩磁的情况下，可以计算磁体的磁矩。

永磁体Pc推测计算公式，供大家参考（不同种类磁体Pc计算的方法不同，以下公式仅适用于烧结钕铁硼）。

根据形状和尺寸计算磁体的体积和Pc值

根据Br与Bdi关系计算Bdi

说明：Bdi 指本质磁通密度intrinsic flux density，回复磁导率μ rec =B r /HcB (烧结钕铁硼常用1.05作为估算值)

根据B ~di ~ =磁矩/体积，来推算磁体的磁矩

根据磁矩M = k * Ф，在确定线圈常数k的情况下可以模拟计算磁通Ф

备注：根据上述方法计算出的磁矩是在理想状态下的估计的理论值，因各种因素影响（如磁体晶体结构本身、外部环境、测试线圈等）会和实际测量值会有出入。所以结果只能作为参考，而不便作为检测永磁体是否合格的依据。

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审核编辑 黄宇