古埃磁天平的工作原理如图1－37所示。将圆柱形品管（内装粉末状或液体样品）悬挂在分析天平的一个臂上，使样品管底部处于电磁铁两极的中心（即处于均匀磁场区域），此处磁场强度最大。样品的顶端离磁场中心较远，磁场强度很弱，而整个样品处于一个非均匀的磁场中。但由于沿样品的轴心方向，即图示z方向，存在一个磁场强度∂H／∂z，故样品沿z方向受到磁力的作用，它的大小为：

式中：H为磁场中心磁场强度，H0为样品顶端处的磁场强度，χ为样品体积磁化率，χ空为空气的体积磁化率，S为样品的截面积（位于x、y平面），μ0为真空磁导率。

图1－37　古埃磁天平工作原理示意图

通常H0即为当地的地磁场强度，约为40A·m－1，一般可略去不计，则作用于样品的力为：

由于天平分别称装有被测样品的样品管和不装样品的空样品管在有外加磁场和无外加磁场时的质量变化，则有：

显然，某一不均匀磁场作用于样品的力可由下式计算：

于是有：(www.daowen.com)

整理后得：

物质的摩尔磁化率为：

故：

式中：h为样品的实际高度，m为无外加磁场时样品的质量，M为样品的摩尔质量，ρ为样品密度（固体样品指装填密度）。

（1－33）式中真空磁导率μ0＝4π×10－7N·A－2；空气的体积磁化率χ空＝3.64×10－7（SI单位），但因样品体积很小，故常予忽略。该式右边的其他各项都可通过实验测得，因此样品的摩尔磁化率可由（1－33）式算得。

（1－33）式中磁场两极中心处的磁场强度H，可使用面板上的毫特斯计（原称高斯计）测量，或用已知磁化率的标准物质进行间接测量。常用的标准物质有纯水、NiCl2水溶液、莫尔氏盐（NH4）SO4·FeSO4·6H2O、CuSO4·5H2O和Hg［Co（NCS）4］等。例如莫尔氏盐的χM与热力学温度T的关系式为：