第1章 磁路13讲解.ppt

第 1 章 磁路 1.1 磁性材料的磁性能 1.2 磁路和磁路的欧姆定律 1.3 交流铁心线圈电路 1.4 电磁铁及其应用 磁路问题是局限于一定路径内的磁场问题。 如果磁场内各点的磁感应强度的大小相等，方向 相同，这样的磁场称为均匀磁场。 单位：特斯拉 T ， 高斯 Gs ， 1T=10 4 Gs 磁感应强度 B 是表示磁场内某点的磁场强弱和方向 的物理量，它是一个矢量。它与电流（电流产生磁场） 之间的方向关系可用右螺旋定则来确定，其大小可用下 式确定。 B = F l I 磁场的基本物理量 1. 磁感应强度 B 即，在均匀磁场内，在 1m 长的导线中流过 1A 的电流，若 该导线受到的磁场力为 1N ，则此处的磁感应强度为 1T 。 1.1 磁性材料的磁性能 2. 磁通 F 磁感应强度 B （如果不是均匀磁场，则取 B 的平均值） 与垂直于磁场方向的面积 S 的乘积，称为通过该面积的 磁通 F （ F 是一个标量 ）， 即 F = BS 或 B = F ? S 由上式可见，磁感应强度在数值上可以看成为与磁场方 向相垂直的单位面积所通过的磁通，故又称为磁通密度。 根据电磁感应定律的公式 e = ? N d F d t 可知，在国际单位制（ SI ）中，磁通的单位是伏 ? 秒，通 常称为韦伯（ Wb ）。以前在工程上有时用电磁制单位麦 克斯韦（ Mx ）。两者的关系是 1 Wb = 10 8 Mx 在国际单位制中 , 磁感应强度 B 的单位是特斯拉（ T ）， 1 T = Wb ? m 2 3. 磁场强度 H 磁场强度 H 是计算磁场时所引用的一个物理量， 也是矢量， H 的方向与 B 的方向相同，即是磁场的方向。 H 与 B 的主要区别是： H 代表电流本身所产生的磁 场的强弱，它反映了电流的励磁能力，其大小只与产生 该磁场的电流大小成正比，与介质的性质无关 ； B 代表 电流所产生的以及介质被磁化后所产生的总磁场的强弱， 其大小不仅与电流的大小有关，而且还与介质的性质有 关。 B 与 H 之比反映了介质的导磁性质，用 ? 表示，即 ? = B / H ? 称为介质的磁导率。 H 的单位为： 安培 / 米（ A / m ） 真空的磁导率 ? 0 =4 ?? 10 ? 7 H ? m （亨利 ? 米） 4. 磁导率 ? 自然界的物质按磁导率的不同，可分为两大类：磁性 物质和非磁性物质。 非磁性物质 或称非铁磁物质，其磁导率 ? 近似等于 真空的磁导率 ? 0 =4 ?? 10 ? 7 H ? m （亨利 ? 米） 。 磁性物质 或称铁磁物质，主要是指铁、钴、镍及其 合金而言。它们具有下列磁性能。 （ 1 ） 高导磁性 （ 2 ） 磁饱和性 （ 3 ） 磁滞性 1.1.1 磁性材料的磁性能 一 . 高导磁性 磁性物质的磁导率 ? ?? ? 0 ，两者之比可达数百至 数千。 磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备中， 例如电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都放有铁 心。这样通入不大的励磁电流，便可产生足够大的磁 通和磁感应强度。 铁心的磁导率比周围空气或其它物质的磁导率高得 多，因此磁通的绝大部分经过铁心而形成一个闭合通路。 这种大量磁通集中通过的路径，既主磁通通过的路径称 为 磁路 。 由于电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都有铁 心所构成的磁路，这样一来，研究电流与它所产生磁场 的问题便可简化为磁路的分析与计算了。 二 . 磁饱和性 磁性物质的磁导率 ? ?? ? 0 ， 并且 ? 不是常数，由 ? = B / H 可知，磁感应强度 B 和磁场强度 H 不成正比关系。 B 与 H 的关系一般用实验得到的曲线来表示，称为 B — H 曲线或