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电磁学基本知识与基本定律


漏磁通:围绕载流线圈、部分铁心 和铁心周围的空间,还存在少量分 散的磁通,这部分磁通称为漏磁通。
二、磁路基本电磁定律 1.全电流定律—安培环路定律
? 磁场强度矢量H沿 任一闭合路径的线
? ? 积分等于穿过该闭
合路径的限定面积 H ?dl ? I
中流过电流的代数 L 和。且积分回路的 绕行方向和产生该 磁场的电流方向符 合右手螺旋定则
? 不同的磁 性材料有 不同的磁 导率同一 材料当其 磁通密度 不同时, 亦有不同 的磁导率
饱和区
线性区,磁导 率大且不变
起始段,磁导 率较小
? 磁通量
通过磁场中某一面积的磁感应线数称为 通过该面积的磁通量(磁通),符号? 、单 位Wb ,? =BScos?.
? 磁通连续性原理
? 由于磁感应线是闭合的,因此对任意封 闭曲面来说,进入该闭合曲面的磁感应 线,一定等于穿出该闭合曲面的磁感应 线。如规定磁感应线从曲面穿出为正, 穿入为负,则通过任意封闭曲面的磁通 量总和必等于零
4.电磁感应定律
运动电动势:
判断方向:右手定 则
? 5.电磁力定律:
判断方向:左手定 则(主要用于分析 旋转电机的电磁转 矩)。
e ? ? d? ? ? N d?
dt
Hale Waihona Puke dte ? Blvf ? Bil
图1-3 右 手定则
? 图1-4 左手定则 图1 -4 左手定则
? 三、磁材料及其特性
1、铁磁物质的磁化 铁磁材料在外磁场中呈现很强的 磁性,此现象称为铁磁物质的磁
? 2.硬磁材料:μ不高,Br大,磁滞回线宽, 如:铁氧体、钕铁硼等制造永久磁铁;
化。
? 2.磁化曲线:特性:①具有高的导磁性 能;②磁化曲线呈非线性(饱和特性)
磁滞现象与磁滞回线
? 磁场强度H缓 慢地循环变化, B 一 H 曲线是一 封闭曲线 —— 磁滞回线
? 矫顽磁力Hc
? 剩余磁感应强 度Br
? 3、铁磁材料
? 1.软磁材料:高,小,磁滞回线窄而长, 如:铸钢、硅钢片、制作电机铁心;
? 注意:
磁路和电路仍有本质的区别:
1)电路中可以有电动势而无电流,磁路 中有磁动势必有磁通 。
2)电路中有电流就有功率损耗,而在恒 磁通下,磁路中无损耗。
3)电流只在导体中流过,而磁路中除了 主磁通外还必须考虑到漏磁通的影响。
4)电路中电阻率在一定温度下恒定不变, 而由于铁磁材料构成的磁路中,磁导率 是随着磁密而变化的,所以磁导率不是 一个常数 。
2.磁路欧姆定律:
?
?
F Rm
?
l
?S
F
?
Rm
?
l
?S
铁磁材料的 Rm 不为常数。
? ? 3.磁路的基尔霍夫第一定律: ? ? 0
? 磁路的基尔霍夫第二定律: Hl ? ? NI
说明磁通是连续的。
对比:电路中的两个基本定律
? ①基尔霍夫第一定律: i ? 0
? ? ②基尔霍夫第二定律: e ? u
电机及电力拖动基础
第一章 电磁学的基本知识与基本定理
本章知识主线: 一、磁路的概念 二、磁路基本电磁定律 :5 个定律 三、磁材料及其特性 :2条曲线
一、磁路的概念 1.两种常见的磁路
磁路:磁通所通过的路径。 2.主磁通和漏磁通
主磁通:由于铁心的导磁性能比空气 要好得多,所以绝大部分磁通将在铁心 内通过,这部分磁通称为主磁通。
?sBcos? ds ? 0
? 磁场强度H、磁导率? B=? H
? 磁导率,决定于介质性质,H/m。变化 范围很大。
真空磁导率? 0=4?×10-7H/m 非铁磁物质如空气、铜、铝和绝缘材料 等,近似等于真空磁导率
铁磁物质如铁、镍、铝及其合金,磁导 率远大于真空磁导率达数千甚至上万倍。 通常以相对磁导率? ?表示铁磁物质的磁 导率比真空磁导率增大的倍数
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