O magnetismo da matéria vem do momento magnético dos elétrons nos átomos
A matéria é composta de átomos, que são compostos de núcleos e elétrons. Nos átomos, os elétrons têm momentos magnéticos orbitais porque se movem em torno do núcleo; os elétrons têm momentos magnéticos de spin devido ao spin. O momento magnético dos átomos vem principalmente do momento magnético do elétron, que é a fonte do magnetismo de todos os materiais.
O momento magnético é um vetor direcional. Os modos de rotação dos elétrons nos átomos são divididos em dois tipos: para cima e para baixo. Na maioria dos materiais, existem tantos elétrons com spin para cima quanto para baixo. Os momentos magnéticos que eles geram se anulam e o átomo inteiro não possui magnetismo externo. Apenas alguns átomos de matéria têm diferentes números de elétrons em diferentes direções de spin. Desta forma, depois que os momentos magnéticos dos elétrons com spins opostos se anulam, os momentos magnéticos de spin dos elétrons restantes não foram anulados e todo o átomo tem um momento magnético total. O momento magnético de um único átomo depende da estrutura atômica, e os átomos de todos os elementos da tabela periódica têm seus próprios momentos magnéticos.
Devido aos diferentes momentos magnéticos de diferentes átomos, a interação dos momentos magnéticos atômicos entre substâncias macroscópicas leva a diferentes arranjos dos momentos magnéticos atômicos à temperatura ambiente. De acordo com as diferenças na intensidade de magnetização e na suscetibilidade magnética das substâncias macroscópicas em um campo magnético externo, elas são divididas em substâncias paramagnéticas, substâncias diamagnéticas, substâncias ferromagnéticas, substâncias ferrimagnéticas e substâncias antiferromagnéticas.
Momento magnético e fluxo magnético: podem ser convertidos pela constante da bobina
O momento magnético e o campo magnético são parâmetros importantes que descrevem a força magnética de materiais magnéticos permanentes. Existe uma certa correlação entre eles, mas são grandezas físicas com significados diferentes.
O método de teste comumente usado para o momento magnético é realizado de acordo com o padrão da Comissão Eletrotécnica Internacional IEC60404-14 (método de tração ou rotação para testar o momento dipolo magnético de materiais ferromagnéticos). A medição do momento magnético é calculada medindo o fluxo magnético de circuito aberto. Medindo a amostra de circuito aberto em uma bobina de Helmholtz unidimensional com uma constante de bobina estritamente calibrada de k, o valor do fluxo magnético Ø pode ser obtido e o momento magnético M do material pode ser calculado a partir do valor do fluxo magnético. Calculado da seguinte forma:
M = k * ФM
Representa o momento magnético do ímã, a unidade é Wb·cm-1k representa a constante da bobina, unidade: cm-1 (a mudança da unidade da constante da bobina causará a mudança da unidade do momento magnético )
Ф representa o valor do fluxo magnético, unidade: Wb
Para o mesmo íman, os valores do fluxo magnético medidos sob diferentes constantes da bobina são diferentes, mas o momento magnético calculado é o mesmo. Portanto, a comunicação do momento magnético entre compradores e vendedores será mais precisa e eficiente.