磁路和铁心线圈.PPTVIP

式中Xσ為漏磁感抗，R為線圈的電阻。相量表示式：設則有效值為：由於R和Xσ很小，∴UR和Uσ與U/相比可忽略Bm為鐵心中磁感應強度的最大值。S為鐵心面積即§9-1.磁場的基本物理量對磁場特性的描述，已在大學物理中進行了詳盡的討論。這裏將對幾個基本物理量做以下復述。一、磁感應強度磁感應強度B是表示磁場空間某點的磁場強弱和方向的物理量。它是向量。磁場對電流(或運動電荷)有作用，而電流(或運動電荷)也將產生磁場。電流(或運動電荷)電流(或運動電荷)磁場磁感應強度B的大小及方向：電流強度為I長度為l的電流元，在磁場中將受到磁力的作用。實驗發現，力的大小不僅與電流元I·l的大小有關，還與其方向有關。當l的方向與B的方向垂直時電流元受力為最大F=Fmax，此時規定，磁場的大小磁場的方向，由三個向量成右旋系的的關係來定義。B的單位為特斯拉(T)當然，對磁感應強度的定義也可從運動電荷的角度進行定義。SNlIlI同理，三個向量也構成右旋系關係。如洛侖茲力公式所表示二、磁通磁感應強度B在面積S上的通量積分稱為磁通如果是均勻磁場，即磁場內各點磁感應強度的大小和方向均相同，且與面積S垂直，則該面積上的磁通為或故又可稱磁感應強度的數值為磁通密度。如果用磁力線描述磁場，磁力線的密度就反映了磁場的大小。通過某一面積的磁力線總數應表示通過該面積的磁通的大小。由於磁通的連續性，磁力線是閉合的空間曲線。磁通的單位是韋伯(Wb)，在工程中常用電磁制單位麥克斯韋(Mx)，兩者關係為根據電磁感應公式磁通的單位為伏·秒(V·s)，由此，磁感應強度的單位也可表示為韋伯每平方米(Wb/m2)。三、磁場強度磁場強度H是計算磁場時常用的物理量，也是向量。它與磁感應強度向量的關係為工程上常根據安培環路定律來確定磁場與電流的關係上式左側為磁場強度向量沿閉合回線的線積分；右側是穿過由閉合回線所圍面積的電流的代數和。電流的符號規定為：閉合回線的圍繞方向與電流成右旋系時為正，反之為負。以環形線圈為例，計算線圈內的磁場強度。xI?SHx線圈內為均勻媒質，取磁力線作為閉合回線，且以磁場強度的方向為回線的繞行方向。於是而其中N為線圈的匝數；Hx是半徑為x處的磁場強度。乘積IN是產生磁通的原因，稱為磁動勢，用F表示。單位是安培四、磁導率磁導率μ是表示磁場空間媒質磁性質的物理量，是物質導磁能力的標誌量。前面已導出環形線圈的磁場強度H，可得磁感應強度B為磁導率的單位真空磁導率μ0：實驗測得，真空的磁導率相對磁導率：某種物質的磁導率μ與真空磁導率μ0的比值稱為相對磁導率，用μr表示。上式說明，在同樣電流的情況下，磁場空間某點的磁感應強度與該點媒質的磁導率有關，若媒質的磁導率為μ，則磁感應強度B將是真空中磁感應強度的μr倍。自然界的所有物質可根據磁導率的大小，大體上可分為磁性材料和非磁性材料兩大類。非磁性材料的相對磁導率為常數且接近於1；磁性材料的相對磁導率則很大。§9-2.磁路的基本概念和其基本規律為了使勵磁電流產生盡可能大的磁通，在電磁設備或電磁元件中要放置一定形狀的鐵心。絕大部分磁通將通過鐵心形成閉合路徑——磁路。一、磁路的基本物理量1.磁通勢F：某一線圈的電流I與其匝數N的乘積。 F=IN單位：（A）磁通勢F的方向由產生它的線圈電流按右手定則確定2．磁壓降Um：某一磁路段中的磁場強度H與磁路長度l的乘積 Um=Hl單位：（A）磁壓降的方向與磁場強度H的方向一致1.磁通的連續性原理（KCL)對於磁路中的任一閉和麵，在任一時刻，穿過該閉和麵的各分支磁路的磁通的代數和等於零。Φ1+Φ2+Φ3=0

1232.磁路中的安培環路定理(KVL)

對於磁路中的任一閉和路徑，在任一時刻，沿該閉和路徑中的各段磁壓降之和等於圍繞此閉和路徑的所有磁通勢之和。二、磁路中的基本定律在具體應用此定律時，閉和路徑所限定的面積的方向可由路徑方向的右手定則確定。公式等號右邊的正負號為：當電流的方向與該面積的方向一致為正號，不一致為負號。圖示為交流接觸器的磁路，磁通經過鐵心和空氣隙而閉合。得出或3.磁路歐姆定理注：由於磁性材料是非線性的，磁路歐姆定律多用作定性分析，不做定量計算。式中：F=IN稱為磁動勢，此為產生磁通的激勵；Rm為磁阻，是磁路對磁通具有阻礙作用的物理量；l為磁路的平均長度；S為磁路的截面積。上式與電路中的歐姆定律在形式上相似，與磁路對照如下：磁路電路磁動勢