磁场表示方法和矿物颗粒在磁场中磁力的计算.pptVIP

Page ? * 磁场描述方法及磁力的计算 谭明洋 磁场是物质的特殊状态，并显示在载电导体或磁极的周围。描述磁场大小和方向的物理量有磁感应强度B和磁场强度H。 磁感应强度（magnetic flux density ）：垂直穿过单位面积的磁力线的数量。也称磁通密度，用B来表示。其单位是韦伯/平方米（wb/m2）或特斯拉（T）。 一个更常用的定义：在磁场中，垂直于磁场方向的通电导线所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的比值叫磁感应强度。 一、磁场描述方法 磁场传播需经过介质（包括真空），介质因磁化也会产生磁场，这部分磁场与源磁场叠加后产生另一磁场。或者说，一个磁场源在产生的磁场经过介质后，其磁场强弱和方向变化了。 为了描述磁场源的特性，也为了方便数学推导，引入一个与介质无关的物理量H。 式中，u0——真空磁导率，磁导率是表征介质导磁性能的物理量。 M——介质磁化强度，磁化强度表征介质磁化程度的物理量。 H——磁场强度，安/米（A/m） B——磁感应强度。 这就是磁场强度的定义。 磁感应强度和磁场强度的关系： μ——介质磁导率 介质磁导率和真空磁导率的关系： κ——介质体积磁化率 μr——介质的相对磁导率 1Oe=1000/4πA/m 1T=104 Gs=104wb/m2 磁场有均匀磁场和非均匀磁场之分。磁场的均匀性可用磁场的梯度来表示，即 gradH或gradB。 作用在磁选机磁场中的磁性颗粒上的磁力，可由它在磁化时所获得的位能来确定，其位能可由下式求出： 式中 U——被磁化颗粒的位能； μ0——真空磁导率； κ——颗粒的体积磁化率； dV——颗粒的体积元； H——外磁场强度。 二、磁力的计算 根据力学定律，作用在颗粒上的磁力可用颗粒位能的负梯度值来表示，即： 当颗粒粒度不大时，可假定颗粒的体积磁化率在所占的体积范围内是个常数， 其所占体积内HgradH也近似为常数，则磁力F磁为： 在磁选研究中常用比磁力的概念，它是作用在单位质量颗粒上的磁力。运用比磁力的概念可消除矿物颗粒中实际存在的空隙对磁力计算的影响。 式中：m——颗粒的质量，kg； δ——颗粒的密度，kg/m3 χ——颗粒的比磁化率，m3/kg。 HgradH称为磁场力，单位为A2/m2. 由矿物在磁场中受到的磁力的计算公式我们可以看出，作用在磁选颗粒上的 磁力决定于颗粒的磁性和磁选设备的磁场力HgradH。 ①颗粒的磁性，或颗粒的比磁化率χ。强磁性矿物、弱磁性矿物、非磁性矿物。 ②磁选设备的磁场力HgradH。高梯度磁选机的应用。 ③矿物颗粒粒度及形状的影响。在推导公式时，假设颗粒所占的体积内磁场力近似为常数。这一假定这一假定只有当颗粒粒度很小时才成立，当颗粒较大时就会引起误差。因此对大颗粒所受到的磁力，应当用积分的方法计算，但是颗粒的形状不规则，故积分很困难。 ④颗粒之间的影响。由于磁化作用，颗粒本身也产生磁场强度，对周围其他颗粒产生一定的影响。 三、磁力的影响因素 Page ? *