第3章磁路和变压器 3.磁场的基本物理量 32铁磁材料的磁性能 33磁路和磁路欧姆定律 34变压器 35其它变压器 返回主目录
第 3 章磁路和变压器 3.1磁场的基本物理量 3.2铁磁材料的磁性能 3.3磁路和磁路欧姆定律 3.4变压器 3.5其它变压器 返回主目录
第3章磁路和变压器 3.1磁场的基本物理量 、磁通Φ 通过物理课程的学习,我们已了解到在永久磁我们用磁 力线来描述磁场。磁通就是指垂直于磁场的某一面积A上所 穿过的磁力线的数目,如图3-1所示。 磁通用Φ表示,单位是Wb(韦[伯])。实用中还用麦 克斯韦(简称麦,Mx)作为磁通的单位。它们之间的关系是: 1 Mx=10-8Wb
第 3 章磁路和变压器 3.1 磁场的基本物理量 一 、磁通Φ 通过物理课程的学习， 我们已了解到在永久磁我们用磁 力线来描述磁场。磁通就是指垂直于磁场的某一面积A上所 穿过的磁力线的数目，如图 3 - 1 所示。 磁通用Φ表示，单位是Wb(韦［伯］）。实用中还用麦 克斯韦(简称麦，Mx）作为磁通的单位。它们之间的关系是: 1Mx=10-8Wb
图3-1磁通
图 3 - 1磁通 A
磁感应强度B 磁感应强度B是一个表示磁场中各点的磁场强弱和方向的 物理量。在均匀磁场中,磁感应强度等于垂直穿过单位面积 的磁力线数目,即 B 在式(3-1)中,Φ的单位是Wb(韦[伯]),A的单位 是m2,磁感应强度B的单位是T(特[斯拉]),即 IT=1 Wb/m2 工程中常用到一个较小的单位Gs(高斯)来表示磁感应 强度。 1Gs=10-4T
二、磁感应强度B 磁感应强度B是一个表示磁场中各点的磁场强弱和方向的 物理量。在均匀磁场中，磁感应强度等于垂直穿过单位面积 的磁力线数目，即 A B = 在式（3 - 1）中，Φ的单位是Wb(韦［伯］），A的单位 是m2，磁感应强度B的单位是T(特［斯拉］）， 1T=1 Wb/m2 工程中常用到一个较小的单位Gs(高斯）来表示磁感应 强度。 1 Gs=10-4T
、磁导率μ 磁导率 实验证明,在通电线圈中放入铁、钴、镍等物质后 通电线圈周围的磁场将大为增强,磁感应强度B增大;若放 入铜、铝、木材等物质,通电线圈周围的磁场几乎没有什么 变化。这个现象表明,磁感应强度B与磁场中的介质的导磁 性质有关。 我们用磁导率μ来表示物质的导磁性能。μ的单位是 Hm(亨/米)。 磁导率值大的材料,导磁性能好。所谓的导磁性能好, 指的是这类材料被磁化后能产生很大的附加磁场。这类物质 有铁、钴、镍及其合金。通常把这类物质叫做铁磁性物质 或磁性物质
三、磁导率μ 1. 实验证明，在通电线圈中放入铁、钴、镍等物质后， 通电线圈周围的磁场将大为增强，磁感应强度B增大；若放 入铜、铝、木材等物质，通电线圈周围的磁场几乎没有什么 变化。这个现象表明，磁感应强度B与磁场中的介质的导磁 性质有关。 我们用磁导率μ来表示物质的导磁性能。μ的单位是 H/m(亨/米）。 磁导率值大的材料，导磁性能好。所谓的导磁性能好， 指的是这类材料被磁化后能产生很大的附加磁场。这类物质 有铁、钴、镍及其合金。 通常把这类物质叫做铁磁性物质 或磁性物质
2.相对磁导率 实验测得真空中的磁导率为 u0=4兀×10H/m 空气、木材、纸、铝等非磁性材料的磁导率与真空磁导 率近似相等,即μ≈μ 某物质的磁导率μ与真空磁导率的比值称作该物质的 相对磁导率,用μ表示,即μ=,由此可知,非磁性材料的 四、磁场强度H 当我们对通电导体周围的磁场进行磁感应强度B的计算 时,磁感应强度B的大小与磁场周围介质的磁导率u有关
2. 相对磁导率 实验测得真空中的磁导率为 μ0=4π×10-7H／m 空气、木材、纸、铝等非磁性材料的磁导率与真空磁导 率近似相等，即μ≈μ0。 某物质的磁导率μ与真空磁导率μ0的比值称作该物质的 相对磁导率，用μr表示，即μr=μ/μ0 , 由此可知，非磁性材料的 μr ≈1。 四、磁场强度H 当我们对通电导体周围的磁场进行磁感应强度B的计算 时，磁感应强度B的大小与磁场周围介质的磁导率μ有关
例如通电的环形线圈,在线圈半径为R的闭合回线上 (图3-2)各点的磁感应强度为 Nl B 2R 式中:N一线圈的匝数; Ⅰ—线圈中电流; L—闭合回线长度,L=2πR; 线圈心子材料的磁导率 又例如,在离通电长直导线的距离为RA的点A(图3 3)的磁感应强度B为 B=u 2R
例如通电的环形线圈，在线圈半径为R的闭合回线上 （图 3 - 2）各点的磁感应强度为 L NI u R NI B = u = 2 式中: N——线圈的匝数； I——线圈中电流； L——闭合回线长度， L=2πR； μ——线圈心子材料的磁导率。 又例如，在离通电长直导线的距离为RA的点A（图 3 - 3）的磁感应强度B为 RA I B u 2 =
式中各物理量与式(3-2)的相同。 R Ru N匝 图3-2通电的环形线圈
式中各物理量与式（3 - 2）的相同。 图 3 - 2通电的环形线圈 I I A N 匝 R1 R2 R
B R 图3-3通电的长直导线
图 3 - 3通电的长直导线 RA I B A
式(3-2)、(3-3)说明,磁场中某点的磁感应强度 不仅和电流导体的几何形状以及位置等有关,而且还和物质 的导磁性能有关。这就使磁场的计算变得比较复杂 为了便于计算,我们引入了一个计算磁场的物理量,称 为磁场强度,用H表示。它与磁感应强度的关系是 B=uh (3-4) B H 这样一来,式(3-2)、(3-3)就变为如下形式 环形线圈半径为R的闭合回线上各点的磁场强度H为
式（3 -2）、（3-3）说明， 磁场中某点的磁感应强度 不仅和电流导体的几何形状以及位置等有关，而且还和物质 的导磁性能有关。这就使磁场的计算变得比较复杂。 为了便于计算，我们引入了一个计算磁场的物理量，称 为磁场强度，用H表示。它与磁感应强度的关系是 B=μH (3 - 4) 这样一来， 式（3 - 2）、（3 - 3）就变为如下形式。 环形线圈半径为R的闭合回线上各点的磁场强度H为 u B H =