在磁场中作用于矿粒上的磁力可按下述方式进行分析推导。
现代电磁理论认为:物体中分子的磁矩是由分子电流产生,物体的磁矩是分子磁矩(或原子磁矩)的矢量和。磁性矿粒在磁场中被磁化后,其效应可用一个等效的元电流来表示,就是认为它与一个小的载流线圈在磁场中的作用等效。所以,磁性矿粒在非均匀磁场中运动所受的磁力,与一个小载流线圈所受的磁力相当。因此,可以先研究载流线圈在非均匀磁场中运动时所受的磁力,然后将其推广到磁性矿粒即可。
一个载流线圈在磁场中运动时,如果线圈中的电流强度不变,那么磁力所做的功△A恒等于线圈中的电流强度I和通过线圈的磁通量的增量(△ф)的乘积,即:
△A=I△ф (4-13)
如果此线圈所包围的面积为S,它在不均匀磁场中移动了一微小的距离△l,移动前线圈所处的磁场强度为H,移动后所处的磁场强度为H+△H,如下图所示。
则磁力所做的功△A为:
△A=I△ф=I〔S(H+△H)—SH〕=IS△H (4-14)
式中 IS—— 线圈磁矩,用M表示,所以:
△A=M·△H (4-15)[next]
比磁力F磁表示了磁场作用于
应当指出,比磁力的推导是假定矿粒尺寸很小,磁场梯度值gradH等于常数时才准确。