《磁学入门》

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背景和历史

永磁体是现代生活的重要组成部分。它们的应用为人们的生活带来了极大的便利。第一个永磁体是利用天然形成的岩石（也称天然磁石）制成的。2500 多年前的中国古人首先对这些磁石进行了研究，后来希腊人又进行研究，并从马格尼西亚州 (Magnesia) 获得磁石，这些材料也由此得名。此后，磁体材料的属性得到了极大的改进，现代永磁材料的磁场强度是古代磁体的几百倍。

永磁体一词源于磁体从磁化器件内取出后，其保留感应磁荷的能力。此类器件可以是其他经过强磁化的永磁体、电磁铁或经过短暂充电的金属线圈。它们保留磁荷的能力不仅可用于将物体固定就位，将电能转换为动力，以及将动力转换为电能（电机和发电机），还能影响靠近它们的物体。

磁体材料的进步

应用

虽然永磁体的应用范围十分广泛，但最常用的领域可归为四类：

1. 将电能转换为物理运动：实例包括电机、致动器、扬声器、计量仪器和仪表。在此类应用中，电能输入会使磁体进行相对运动，以产生所需的物理输出。
   
   航空电子设备
   
2. 将物理运动转换为电能：发电机、麦克风和传感器 IC 是最常见的将物理运动转换为电能的应用。磁体的相对运动会产生电能输出。
   
   发电机
   
3. 产生机械能：在此类应用中，磁体可用于固定、提升、产生表面张力或施加排斥力。应用实例包括锁存器、基座和卡钳、转矩耦合、锁定与解锁器件、分离器。
   
   Dexter 设计的转矩耦合
   
4. 应用领域：在此类应用中，需要以特殊方式使用磁场。它通常用于控制、塑造或引导物体或物质。应用实例包括分光仪、退火与电镀偶极子、射束控制、聚焦和定位、等离子体控制器件。
   
   使用 Dexter 的磁控溅射工艺产生辉光等离子体。