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1、·52·JMagnMaterDevicesVol30No6·问题讨论·X“高斯”是磁化强度M的单位吗?张忠仕(西南应用磁学研究所四川绵阳621000)摘要电磁单位制(CGSM)中磁化强度M的单位不是高斯(G),应为(emu)M,/(emu)M=4PG。而且B=H+4PM中的4PM应整体理解,其量值的单位才是高斯。关键词高斯磁化强度单位单位制对于磁通密度B,1引言-41G=10T(3)长期以来,磁学界人士绝大多数认为电对于磁极化强度J,-4磁单位制(旧制)中磁化强度M的单位是1G=4P·10T(4)[1～6]“高斯”。很
2、多权威性很强的著作都肯定众所周知,“奥斯特”与“高斯”是完全相了电磁单位制中磁化强度M的单位就是等的,于是利用等量代换公理,由(1)式和“高斯”。现在要使人们相信“高斯”并不是磁(2)式得出1A/m=(1/4P)A/m;由(3)式和化强度的单位,是很困难的,这不是说不清(4)式得出1T=4PT的结果,这显然是错误道理,而是由于众口一词地肯定了电磁单位的。有资料上说,对于磁极化强度,高斯和特-4制中磁化强度M的单位就是“高斯”。由于斯拉之间的换算关系(1G=4P·10T)和-4这个原因,造成了电磁单位制和国际单位制对于磁
3、通密度的单位换算关系(1G=10(新制)换算上的混乱局面,同时也导致了某T)相差一因子4P,这是由于两个物理量在[7]些磁学量会随单位制不同而改变的错觉。本两种单位制中“关系不同”所造成的。关系文试图澄清上述这些问题。如何不同会造成(3)式和(4)式都正确呢?这是无法理解的。2问题的提出另外还有一个问题不可理解,即磁介质在磁学领域中,由于国际上尚有许多文被外磁场H均匀磁化后产生的附加磁场献在使用电磁单位制,我国过去的资料大多H′,若其磁化强度为M,在国际单位制中用的也是电磁单位制,所以电磁单位和国际有H′=M;而在电磁
4、单位制中有H′=单位的换算目前还无法避免。涉及到磁学量4PM,这里4P的来源是什么?M的单位究的单位从电磁单位向国际单位换算时,绝大竟是什么?有文献提到公式B=H+4P,多数的文献给出以下换算关系式:中为什么出现“4P”因子时,指出其原因是半[8]对于磁场强度H,径为1的球面面积为“4P”。这种解释是不3能令人信服的,因为在国际单位制中,半径1Oe=10/4PA/m(1)对于磁化强度M,为1的球面面积仍然为“4P”,H′却不等于31G=10A/m(2)4PM。X收稿日期:1999-05-071999年12月磁性材料及器
5、件·53·上述这些问题到底该如何解决呢?本文位,而不能再任意规定它的大小。它应该是:3提出一个新观点,在不同的单位制中对某些(emu)M=(emu)m/cm=23磁学公式进行说明,以澄清新旧单位换算时(emu)Iõcm/cm=(emu)I/cm所出现的混乱现象及模糊概念。因为1(emu)I=10A所以1(eum)M=1(emu)I/cm=3电磁单位制中磁化强度M的-2310A/10m=10A/m单位应为(emu)M又已知-3在讨论电磁单位制中M的单位之前,1A/m=4P×10G先强调说明以下几个问题:由此得出:(1)某
6、个物理量的大小是指其量值,而1(emu)M=4PG量值是由数值加单位构成的。因此,使用不但很多资料说M的单位是“高斯”,这同的数值和单位可表示同一个量值。换句话是因为例如,4PM=5000G,4P是个常数说,如果两个物理量的量值相同,若其数值因子,等号两端除以4P,就得出M=398G,不同,则其单位必不相同。于是就认为M的单位应为“高斯”。这样就(2)在任何单位制中,不论是基本单位得出两个不同结果。作者认为(如下所述)后或导出单位,各物理量只有一个主单位。者是不能成立的。(3)表示物理量之间的关系式有量方如果把(2)式
7、和(4)式中的G改为程和数值方程之分。量方程是表示物理量之(emu)M,就可得到间的定量关系式。量方程中只有量的符号,对于磁化强度M,3而不必给出量的特定单位。数值方程是量方1(emu)M=10A/m(2)′程中的量选取了特定单位后,它们数值间的对于磁极化强度J,-4关系式。因此,数值方程就必须指出量的单位。1(emu)M=4Põ10T(4)′(4)任何一份文献,不论它使用哪套单就不会出现(1)～(4)式中的矛盾。位制,如果没有特别标明,各物理量均意味下面我们再来谈谈4P,的问题。着使用的是其主单位。本文也是一样,涉及
8、我们知道,铁磁物质在外磁场H的作到各物理量在某单位制中的单位时均指的用下被均匀磁化后产生一个附加磁场H′,是其主单位。外磁场H与附加磁场H′的矢量之和就是下面来讨论磁化强度的单位问题。该物质的磁通密度B。即y根据定义,磁化强度M表示单位体积B=H+H′(5)铁磁物质中的总磁矩。而磁矩的单位应由电(5)式中的附加磁场强度矢量H′实际
