磁路的基本知识

01磁路的基本概念铁磁材料的磁性能02铁芯线圈、磁路03铁芯损耗铁磁材料的分类和用途04铁芯线圈、磁路实际电路中有大量电感元件的线圈中有铁心。线圈通电后铁心就构成磁路，磁路又影响电路。因此电工技术不仅有电路问题，同时也有磁路问题。01磁路的基本概念电流通过N匝线圈产生的磁动势：均匀磁场中磁通Φ等于磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积，单位是韦伯(Wb)。磁路的基本概念f=iNf在铁芯中激发按正弦规律变化，沿铁芯闭合的工作磁通φ。iuφ交流铁心线圈示意图电路部分磁路部分……1Wb=108Mx磁路的基本概念磁导率μ：磁导率μ表示物质的导磁性能，单位是亨/米(H/m)。真空的磁导率：

非铁磁物质的磁导率与真空极为接近，铁磁物质的磁导率远大于真空的磁导率。相对磁导率μr：物质磁导率与真空磁导率的比值。磁路的基本概念μr≈1的物质，如铜、铝、橡胶、空气、塑料等。μr>>1的物质，如铁、镍、钴、钢、合金钢、坡莫合金等。铁磁性物质彼此之间的相对磁导率差别很大。如铸铁的μr≈200～400；铸钢的μr≈500～2200；硅钢的μr≈7000～10000；坡莫合金的μr≈20000～200000。一个磁路中若有气隙存在，则气隙磁阻>>铁芯磁阻。非磁性物质铁磁性物质物质根据相对磁导率的不同可分为两大类磁路的基本概念磁感应强度B和磁场强度H磁感应强度B是表征磁场中某点强弱和方向的物理量。B的大小与磁场周围介质的磁导率μ有关；磁路欧姆定律可以用来定性的分析磁路的情况。磁场强度H是表征电流的磁场强弱和方向的物理量。H的大小与磁场周围介质的磁导率μ无关。磁路欧姆定律：02铁磁材料的磁性能铁磁材料的磁性能铁磁材料内部往往有相邻的几百个分子电流圈流向一致，因此在这些极小的区域内就形成了一个个天然的磁性区域—磁畴。铁磁材料内部的磁畴排列杂乱无章，磁性相互抵消，因此对外不显示磁性。

铁磁材料之所以具有高导磁性，是因为在它们的内部具有一种特殊的物质结构—磁畴。磁畴是怎么形成的？显然，磁畴是由分子电流产生的。磁畴因受外磁场作用而顺着外磁场的方向发生归顺性重新排列，在内部形成一个很强的附加磁场。（a）无外磁场情况（b）有外磁场情况铁磁材料的磁性能起始磁化曲线和磁滞回线磁滞回线中H为零时B并不为零的现象说明铁磁材料具有剩磁性。BH0cba起始磁化曲线oa段是线性段ab段是上升段bc段是磁化曲线的膝部C点以后是饱和段起始磁化曲线反映了什么？起始磁化曲线的ab段反映了铁磁材料的高导磁性；c点以后说明铁磁材料具有磁饱和性。磁滞回线中B的变化总是落后于H的变化说明铁磁材料具有磁滞性；铁磁材料反复磁化一周所构成的曲线称为磁滞回线。铁磁材料的磁性能磁导率可达102~104，由铁磁材料组成的磁路磁阻很小，在线圈中通入较小的电流即可获得较大的磁通。B不会随H的增强而无限增强，H增大到一定值时，B不能继续增强。高导磁性磁饱和性铁磁性材料具有高导磁性、磁饱和性、磁滞性和剩磁性。铁心线圈中通过交变电流时，H的大小和方向都会改变，铁心在交变磁场中反复磁化的过程中，B的变化总是滞后于H的变化，这种现象称为磁滞性；当H减为零时B并不为零。磁滞性和剩磁性03

铁芯损耗铁磁材料反复磁化时，内部磁畴的极性取向随着外磁场的交变来回翻转，在翻转的过程中，由于磁畴间相互摩擦而引起的能量损耗称为磁滞损耗。铁芯损耗

涡流在铁芯中造成的热量损耗。

根据电流的热效应，涡流通过铁芯将使铁芯发热，严重时会造成设备烧损。涡流损耗φ在交变磁场作用下，整块铁芯中产生的旋涡状感应电流称为涡流。涡流对电气设备有何影响？为减小涡流损耗，常用硅钢片叠压制成电机电器的铁芯。04铁磁材料的分类和用途铁磁材料的分类和用途具有磁导率很高、易磁化、易去磁特点的铁磁材料。软磁材料适用于制作各种电机电器的铁心。具有磁导率不太高、但一经磁化、能保留很大的剩磁且不易去磁特点的铁磁材料。硬磁材料适用于制作各种人造磁体。软磁材料硬磁材料铁磁材料根据工程上用途的不同可分为三大类具有磁导率极高、磁化