7.1 磁路基本知识

7.1磁路基本知识

在电工技术中不仅要讨论电路问题，还需讨论磁路问题。因为很多电工设备与电路和磁路都有关系，如电动机、变压器、电磁铁及电工测量仪表等。磁路问题除了与磁场、磁介质有关外，还与电流相关。N匝iL

磁场的大小强弱和方向可以用假想的磁力线来描绘。磁力（感）线在磁铁周围会有磁场，或者当电流通过导线（线圈）的时候，也会在导线（线圈）的周围产生磁场。右手螺旋定则磁力（感）线2、磁感应强度B（磁通密度）

与磁场方向垂直的单位面积上通过的磁通（磁力线）1、磁通Φ单位：韦[伯]（Wb）磁场中穿过某一截面积的磁力（感）线数。单位：韦伯1Tesla=104高斯B

的单位：特斯拉（Tesla）Ф

磁路计算中的基本物理量3、磁场强度H磁场强度：计算磁场时引入的一个物理量，为一矢量。单位：B

：特斯拉：亨/米：安/米大小为磁感应强度和磁导率之比。

磁路计算中的基本物理量用来表征各种材料导磁能力的物理量。单位:亨[利]/米（H/m）真空中的磁导率：（H/m）4、磁导率

任一物质的磁导率与真空磁导率的比值为该物质的相对磁导率，则称为磁性材料，则称为非磁性材料铜、铝、纸、空气等铁、镍、钴及其合金等

磁路计算中的基本物理量磁路：主要由磁性材料所组成的能使磁通集中通过的路径。磁路问题就是局限于一定路径内的磁场问题，磁场的基本物理量也适用于磁路。

磁路大部分磁通通过导磁性能良好的材料（如：铁心）称为主磁通，其路径为主磁路。少量磁通经过部分铁心和空气闭合称为漏磁通，其路径为漏磁路。

主磁路与漏磁路变压器的磁路:主磁路漏磁路i1根据励磁电流的性质可分为直流磁路与交流磁路。

直流磁路与交流磁路i1

分析磁路需了解2）磁路的基本定律1）磁性材料的基本性能高导磁性磁饱和性磁滞性磁性材料用较小的励磁电流可以产生很大的磁感应强度，产生足够大的磁通，解决了磁路中既要磁通大又要励磁电流较小的矛盾，实现能量的高效转换，其高导磁性被广泛应用于变压器和电机中。磁性材料的导磁能力很强，磁性物质在外磁场的作用下，内部逐渐形成一个很强的附加磁场，使磁力线集中于磁性物质中穿过，就象导体导电一样起了导磁作用。铸钢：硅钢片：高导磁性磁化曲线:B与H的关系曲线。磁化曲线磁饱和现象:当H比较小时，B与H成正比增加。当H增加到一定值后，B的增加变缓，直至饱和。磁饱和性矫顽磁力:当H反向增加到-HC时,铁心中的剩余磁性才完全消失,

HC为矫顽磁力。磁滞回线:电流为交流时，B随H反复交变，出现闭合曲线。磁滞现象:B的变化总是滞后于H的变化。剩磁强度:当H减少为零时,铁心所保留的磁感应强度Br。磁滞性硬磁材料（永磁材料）磁滞回线很宽，矫顽磁力HC和剩磁强度Br都很大。如：钴钢合金、镍铝钴合金等，用于永久磁铁。硬磁材料根据磁滞性能的不同，磁性材料可以分成硬磁材料、软磁材料、矩磁材料等类型。磁滞回线很窄，矫顽磁力HC和剩磁强度Br较小。如：铸铁、硅钢、坡莫合金、软磁铁氧体等。用于变压器、电机、各种电器的铁心。软磁材料磁滞回线接近矩形，矫顽磁力HC小，剩磁强度Br大，稳定性良好。在计算机技术和控制系统中用作记忆元件等。如：镁锰铁氧体、铁镍合金。矩磁材料1)

磁路基尔霍夫第一定律：磁路基尔霍夫第二定律：对于磁路中任一闭合回路，任意时刻，各段磁路磁压降代数和等于磁动势代数和：约定磁通穿出闭合面为正，穿入闭合面为负。：各段磁路的磁压降：磁动势

磁路的基本定律对于磁路中任一闭合面，任意时刻穿过该闭合面的磁通的代数和等于0。数学表达式为某段磁路的磁压降（磁动势）除以该段磁路的磁阻等于该段磁路所通过的磁通量。2)磁路欧姆定律Rm为某段磁路的磁阻

磁路的基本定律3)电磁感应定律其常用的形式为线圈感应电动势、自感电动势和互感电动势等电机