典型无分支闭合磁路
I IN
IN IN
Hl
4a
l
IN为电流与线圈匝数的乘积，称为磁动势，用字F表示
FIN
Hl
磁动势的单位是安培(A)。 磁压降
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磁导率 表征各种材料导磁能力的物理量
真空中的磁导率( 0 )为常数
0 4107 （亨/米） 一般材料的磁导率 和真空中的磁导率之比，
称为这种材料的相对磁导率 r
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r
0
r 1 ，则称为磁性材料
r 1，则称为非磁性材料
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1.1.3 铁磁材料的磁性能
在工程上, 物质按其磁性划分为两类, 即铁磁 材料(或叫磁性材料)和非铁磁材料。 铁磁材料主要是指铁、钴、镍及其合金。
IN H 1 l1 H 2 l2 H n ln Hl
H 1 l1H 2 l2H 0 l0IN
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IN F
l1 l2 l0 Rm1Rm2Rm0
1S1 2S2 0S0
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磁I
路
N
磁动势 磁通 磁压降
B S
B-国际制单位制(SI):
Wb/m2，称为特斯拉(T)
B-电磁单位制: 高斯(Gs) 1T=104Gs
B F lI
测量
F 单位：牛顿(N) l 单位： 米(m) I 单位：安培(A)
磁感应强度表示磁场内某点磁场强弱及方向的物理量为 一矢量，若磁场内各点B大小相等、方向相同，则为均匀磁 场。对非均匀磁场，B为S内的平均值，也称磁通密度。
l
Rm
S
磁动势F=IN
磁阻
Rm
l
S
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2) 磁路的基尔霍夫磁流定律
1 2
对于有分支的磁路, 进入封闭面磁通的代数和等 于零(磁通的连续性), 即
∑Φ= 0
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3) 磁路的基尔霍夫磁压定律 磁路有气隙或由不同材料不同 截面的路段所组成的单一闭合 磁路, 称为串联磁路。
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§1.1 磁场的基本概念与基本物理量
1.1.1 磁场的基本概念 磁场 磁力线 电流的磁效应
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1.1.2 磁场的基本物理量
磁通
磁通的定义是磁感应强度（假设磁场为均匀磁场）
与垂直于磁场方向的面积的乘积，磁通Φ是穿过某
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§1.2 磁路及其基本定律
磁路：磁通所经过的特定的路径。
继交直变电流流压器接电器触机器
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1) 磁路的欧姆定律 设变压器由单一铁心构成的均匀磁路
Hl = I = IN
∵H=B/=/（S）
磁路欧姆定律
∴ IN F
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磁场强度
磁场强度是计算磁场所用的物理量，为矢量，用来 确定磁场与电流之间的关系，其大小为磁感应强度 和导磁率之比。
H B
B 单位：特斯拉 单位：亨/米
单位：安/米
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物理学安培环路定律
Hdl I
Hdl Hlll 4aHl
FIN Φ HL
I
电
+
电动势 电流 电压降
路
E UR
_
EI
U
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磁路
I N
电路 +I _E R
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基本定律
磁阻
磁感应 强度
安培环路 定律
F Rm
Rm
l S
Φ B
S
NI HL
0
欧姆定律 电阻
IE R
R l S
克氏 电流 电压定律 强度
JI S
E U
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>>0。将铁磁材料放入电
流磁场中，它将被磁化而产生很强的附加磁场。 因此可用较小的励磁电流产生足够大的磁感应强 度和磁通。
磁畴
磁化
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2) 磁饱和特性 B-H 曲线, 或称磁化曲线, 可通过实验获得。
磁滞回线
当断开励磁电流(H=0)后, 磁感应强度仍不为零的 现象, 称为剩磁特性。
为消除剩磁所加的反向磁场强度值Hc称为矫顽力。
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铁磁材料的类型
分为典型的三种类型:
1.软磁材料:
矫顽力小, 磁滞回线狭窄. 如铸铁、铸钢、纯铁、硅 钢、坡莫合金和铁氧体等 材料。电机、变压器等电 器的铁心采用软磁材料。
一截面S的磁力线总数。
Φ-国际制单位制(SI):
BS
伏.秒，称韦伯(Wb)
e N d dt
Φ-电磁单位制:
麦克斯韦(Mx)
1 Wb = 108Mx
磁通是一个矢量，其方向与该处的磁场方向一致。
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磁感应强度
与磁场方向相垂直的单位面积上通过的磁通（磁力线）
磁化曲线大致可分成三段:
ab段为非饱和段（线性 电抗器）
bc段为半饱和段（普通 电机、变压器的铁心）
c点以后为饱和段（饱 和电抗器）
B—H磁化曲线与μ—H曲线
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3) 磁滞性
如果励磁线圈中通入交变励 磁电流, 对铁心进行反复磁化, 磁感应强度的大小和方向的变 化总是滞后于磁场强度的变化, 这种特性称为磁滞特性.
磁化曲线 a-铸铁； b-铸钢；c-硅钢片
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2.硬磁材料: 矫顽力、剩磁均较大, 磁滞回线宽. 一般用来制 造永久磁铁. 如钨钢、钴钢及铁镍铝钴合金等.
3.矩磁材料: 剩磁很大, 磁滞回线形状近似矩形. 在自动
控制系统用做记忆元件、开关元件和逻辑元件 的磁心材料. 常用的有镁锰铁氧体及1J51型铁 镍合金等.
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第1章 电与磁
§1.1 磁场的基本概念与基本物理量 §1.2 磁路及其基本定律 §1.3 电流在磁场中的力效应 §1.4 电磁感应
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本章重点
磁场的基本物理量和磁路的基本定律是 学习船舶的基础，在了解磁感应强度、 磁场强度、磁通等概念的基础上，进一 步了解铁磁材料的高导磁性、磁饱和性 和磁滞性及其应用。
克氏 电流定律
I
0
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