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磁学基础 施鑫淼 2015-3-18 磁材料的磁化曲线 磁材料的磁化曲线 饱和磁感应强度 BS 剩余磁感应强度Br，简称剩磁 矫顽力Hc 磁感应强度B 的改变滞后于磁场强度H 的现象称为磁滞现象 磁芯损耗 铁磁物质在交流磁化过程中，因消耗能量发热，磁材料损耗功率(P)由磁滞损耗(Ph)、涡流损耗 (Pe)和剩余损耗(Pc)组成 Pc=Ph+Pe+Pc 磁滞损耗 磁化磁芯一周期，单位体积磁芯损耗的能量正比于磁滞回线包围的面积。这就是磁滞损耗，是不可恢复能量。每磁化一个周期，就要损耗与磁滞回线包围面积成正比的能量，频率越高，损耗功率越大。磁感应摆幅越大，包围面积越大，损耗也越大。 涡流损耗 在磁芯线圈中加上交流电压时，线圈中流过激励电流，激磁安匝（磁势）产生的全部磁通φ在磁芯中通过，如果磁芯是导体，磁芯本身截面周围也将链合全部磁通φ，而构成单匝的次级线圈。 也就是磁芯本身也可以看成一匝的次级线圈，也会有感应电压，只要磁芯材料的电阻率不是无限大，就会有感应电流，感应电流流过这个电阻，就会引起损耗，这就是涡流损耗。 剩余损耗 剩余损耗是由于磁化弛豫效应或磁性滞后效应引起的损耗。所谓弛豫是指在磁化或反磁化的过程中，磁化状态并不是随磁化强度的变化而立即变化到它的最终状态，而是需要一个过程，这个‘时间效应’便是引起剩余损耗的原因 在低频时，磁芯损耗几乎完全是磁滞损耗。对于今天的磁芯，在 200～300kHz，涡流损耗和剩 余损耗超过了磁滞损耗 集肤效应 当导体通过高频电流i 时，变化的电流就要在导体内和导体外产生变化的磁场(1－2－3 和4－5－6)垂直于电流方向。据电磁感应定律，高频磁场在导根体内沿长度方向的两个平面L 和N 产生感应电势。此感应电势在导体内整个长度方向产生的涡流（a－b－c－a 和d－e－f－d）阻止磁通的变化。这样主电流和涡流之和在导线表面加强，越向导线中心越弱，电流趋向于导体表面。这就是集肤效应 趋肤深度Δ 工程上定义从表面到电流密度下降到表面电流密度的1/e的厚度为趋肤深度或穿透深度Δ，即认为表面下深度为Δ的厚度导体流过导线的全部电流，而在Δ层以外的导体完全不流过电流。Δ与频率f（ω）和导线物理性能的关系为： 趋肤深度 邻近效应 邻近效应对多层线圈影响 线圈交流阻抗 对于每层相互叠绕直径为d 的园导线，有效层厚度为导线直径的0.83 倍。如果园导线层间有间隙，有效层厚度为0.83d d / s ,d 为导线直径，s 为导线中心距。圆导线 Q也可以用以下公式计算： 谢谢！ QA