B μH
由实验可测得：真空的磁导率为：
0 4π 107 H/m
真空磁导率是一个常数，将其它物质的磁导率和它比较 是很方便的。
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电机常用的基本电磁理论
相对磁导率 r： 任一种物质的磁导率 和真空的磁导率0的比值。
H B r 0 0 H B0
即当磁场媒质是某种物质时某点的磁感应强度B 与在同 样电流下真空时该点的磁感应强度B0之比的倍数。 自然界的所有物质按磁导率的大小，大体上可分为磁性 材料和非磁性材料。
由于铁心的导磁性比空气好得多，所以绝大部分磁通 在铁心中通过，这部分磁通称为主磁通。经过空气隙闭合
的磁路为漏磁通。
用以产生磁路中磁通的载流线圈称为励磁线圈，其电 流称为励磁电流（或激磁电流）。
用直流励磁
磁路中磁通恒定
直流磁路
直流电机
用交流励磁
磁路中磁通交变
交流磁路
变压器
感应电机
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电机常用的基本电磁理论
Hl NI
例：如右图，磁路由三段组成，两段为截面 积不同的铁磁材料，一段为空气，磁动势为 NI，则应用磁路的基尔霍夫第二定律有：
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电机常用的基本电磁理论
4、磁路的欧姆定律
不分支磁路的磁通等于作用于该磁路的磁势与磁阻 之比，即为磁路欧姆定律。由以下式子推导：
BdA BA B H H Ni l
i N l A F Rm
Ni 1 l A
F iN Rm Rm
Ф
Rm为磁阻，磁路截面 愈大，路径愈长，磁 阻愈大。类似于电阻， 但本质不同。F=N*i 为作用在铁心磁路上 的安匝数，称为磁路 的磁动势。
a)无分支铁心磁路
b)模拟电路图
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电机常用的基本电磁理论
5、电路与磁路的区别 (1)电路中有电流就有功率损耗。磁路中恒定磁通下没有功 率损耗； (2)电流全部在导体中流动，而在磁路中没有绝对的磁绝缘 体； (3)对于线性电路可应用叠加原理，而当磁路饱和时为非线 性，不能应用叠加原理。
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电机常用的基本电磁理论
0.1.3 磁场强度
磁场强度H ：表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。 是计算磁场时所引用的一个物理量，通过它来 确定磁场与电流之间的关系。 即：安培环路定律（ I
H
I2
式中： H d l 是磁场强度矢量沿任意闭合线(常取磁通作为闭 合回线)的线积分；
B F Il
磁感应强度B 的单位: 特斯拉(T)
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电机常用的基本电磁理论
0.1 磁场的基本物理量
均匀磁场: 各点磁感应强度大小相等，方向相同的磁场，也 称匀强磁场。 磁场中各点的磁感应强度可以用磁力线的疏密程度来表示。
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电机常用的基本电磁理论
磁力线的分布和方向：
I
B
B
I I
I I
磁力线的特性： ① 磁力线的回转方向和电流方向之间的关系遵 守右手螺旋法则。 ② 磁力线总是闭合的，既无起点，也无终点。 ③ 磁场中的磁力线不会相交。
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电机常用的基本电磁理论
0.2
磁路的基本定律
一. 磁路的概念
工程上，为得到较强磁场，
广泛利用铁磁物质，在电机、 变压器等设备中将铁磁物质制 ＋ 成一定形状，人为的构成磁通 u 的路径，使磁场主要在这部分 － 空间内分布。这种磁通所通过 的路径称之为磁路。 漏磁通
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主磁通
i
Φ
Φ 磁路
电机常用的基本电磁理论
电机常用的基本电磁理论
绪论：电机常用的基本电磁理论
0.1 磁场的基本物理量 0.2 磁路的基本定律
0.3 常用铁磁材料及其特性 0.4 交流铁芯线圈
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电机常用的基本电磁理论
0.1 磁场的基本物理量
0.1.1 磁感应强度 磁感应强度B 表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力F 跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做磁感应强 度，简 称磁感强度。 磁感应强度B 的大小
二、磁路的基本定律
1、安培环路定律(全电流定律)
安培环路定律
在磁场中沿任一闭合路径L，磁场 强度H的线积分等于该闭合回路所包围 的总电流，即
Hdl i
L
式中，若电流的正方向与闭合回路L的 环形方向符合右手螺旋定则关系，i取 正，否则取负。如右图所示，i2取正，i1 和i3取负，故有：
Hdl i i
即
Φ1
闭合面
Φ2
Φ＝0
i1
Φ3 l1 l3 l2
i2
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电机常用的基本电磁理论
3、磁路的基尔霍夫第二定律 背景:磁路计算时，总把整个磁路分成若干段，每段为同 一材料、相同截面积，且段内磁通密度处处相等，磁场强 度亦处处相等。 沿任何闭合磁路的总磁动势等于各段磁压降的代数 和。该定律称为磁路的基尔霍夫第二定律。
H 与 B 的区别
B = H
① H ∝I，与介质的性质无关。
② B 与电流的大小和介质的性质均有关。
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电机常用的基本电磁理论
0.1.4
磁导率
磁导率 ：表示磁场媒质磁性的物理量，衡量物质的导磁能力。
它与磁场强度的乘积就等于磁感应强度，即： 磁导率 的单位：亨/米（H/m）
Wb/m 2 H μ的单 位 A/m m
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电机常用的基本电磁理论
0.1.2
磁通
磁通 ：穿过垂直于B 方向的面积A 中的磁力线总数。 在均匀磁场中 = B A 或
B= /A
说明: 如果不是均匀磁场，则取 B 的平均值。
磁感应强度B 在数值上可以看成为与磁场方向垂直的单位面
积所通过的磁通,故又称磁通密度。
磁通 的单位:韦[伯](Wb) 1Wb =1T· m2
I 是穿过闭合回线所围面积的电流的代数和。
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安培环路定律电流正负的规定：
任意选定一个闭合回线的围绕方向，凡是电流方向与 闭合回线围绕方向之间符合右螺旋定则的电流作为正、反 之为负。
在均匀磁场中 Hl = IN
或 H
IN l
所以安培环路定律将电流与磁场强度联系起来。 磁场强度H 的单位：安培/米（A/m)
L 1
2
i3
若沿L，磁场强度H处处相等，则： H۰L=N۰i
N۰i为安匝数，表征磁势的大小。
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电机常用的基本电磁理论
2、磁路的基尔霍夫第一定律 任取一闭合面，根据磁通连续性原理，进入闭合面的 磁通，必等于流出闭合面的磁通，即穿过闭合面的磁通的 代数和为零，该定律称为磁路的基尔霍夫第一定律。
－Φ3＋Φ1＋Φ2＝0