S+
l
_E R U
表2
磁路 欧姆定律
F Rm
电路 欧姆定律
I E R
安培环路定律 基尔霍夫电压定律
NIHl
EU
磁通的连续性
0 .
基尔霍夫电流定律
I 0
19
磁路欧姆定律、安培环路定律、磁通的连续性
分别与电路欧姆定律、基尔霍夫电压定律、基尔霍 夫电流定律具有相同的形式。乍一看可以用分析电 路的方法分析磁路，但因磁性材料的磁导率不是常 数，从而磁阻不是常数，所以分析磁路远比分析电 路要复杂的多。
-H
B0-H H
O-a段：由于H较小，B的增大也 较小；
a-b段：B随H的增大，近于成正 比的增大；
b-c段：B随H的增大，变化逐渐 缓慢下来；
c-d段：B随H的增大，基本上不 变，达到磁饱和。
.
8
I
B
/S
B=H
H
B
B-H
cd
b
-I
cd
b
a o
a
H
o
.
I
9
3 磁滞性
B
Bm Br 2
若对磁性材料进行反复的交变磁
芯而闭合，称为主磁通；只有一小部分通过周围的空气隙而闭合，称为漏磁通。这种人为形成的磁 通的路径，即主磁通通过的路径就称为磁路。而产.生磁通的电流称为励磁电流（当为直流时1称3 为直 流励磁，当为交流时称为交流励磁）。对于铁芯线圈，可由较小的励磁电流而产生较大的磁通。
2 磁路的基本定律 2.1 安培环路定律（全电流定律）
另外，磁路与电路本质也是不同的，由于导电
材料和绝缘材料的导电系数相差特别大，因此在分 析电路时很少考虑漏电流；但在磁路中，由于磁性 材料的磁导率只比非磁性材料的磁导率大几千或几 万倍，所以漏磁在很多情况下是不能忽略的，或者 说，不存在磁的绝缘材料。
磁场强度H是计算磁场时所引用的一个物理量，它也 是一个矢量。
H=B /
B=H
B ：特斯拉
单位： ：亨/米 H：安/米(A/m)
.
6
§2 磁性材料的磁性能
1 高导磁性
磁性材料的磁导率很高，可达数百、数千、乃至数万，这就使 它们具有强烈的能被磁化的特性。这种特性是由其内部结构的特殊 性所决定的。
在没有外磁场作用时， 磁畴排列混乱，磁性 相互抵消，对外显示 不出磁性。
第六章 磁路与变压器
.
1
在很多电工设备中（变压器、电磁
铁、电工测量仪表、电机等），不仅有 电路问题，同时还有磁路问题，只有同 时掌握了电路和磁路的基本理论，才能 对各种电工设备做全面的分析。
.
2
§1 磁场的基本物理量
1 磁感应强度B
磁感应强度B是用来表示磁场内某点磁场强弱 和方向的物理量。它是一个矢量。
N
l
令
Rm
l
S
Rm 称为磁阻
则 HlRm
又 HlN IF ∴ Rm F
F
R .
m
磁路欧姆定律
17
2.3 磁路与 电路的比较
磁路
IΦ
N
电路
I
S+
l
_E R U
磁动势F=NI
电动势E
表1
磁通
电流I
磁压降Hl
电压降U
磁通密度B= /S 电流密度J=I /S
磁阻
Rm
l
S
电阻
R
l
S
.
18
磁路
IΦ
N
电路
I
的单位 韦伯（Wb） 1T=1Wb/m2
通常用磁力线来描述磁场，使磁力线的疏密反 映磁感应强度的大小。显然，通过某一面积的磁力 线疏密也反映了通过该面积的磁通的大小。
由于磁通的连续性，磁力. 线总是闭合的空间曲线4。
3 磁导率
磁导率是一个用来表示磁场媒质磁性的物理量，也
是用来衡量物质导磁能力的物理量。
（2）硬磁材料：
磁滞回线较宽，比 如碳钢等。
一般用来制造永久 磁铁。
（3）矩磁材料：
磁滞回线接近矩形， 比如铁氧体材料。一 般用于计算机或控制 系统中的记忆元件。
B
B
B
H
H
.
H
12
§3 磁路及磁路的基本定律
1 磁路
i
u
： 主磁通 ：漏磁通
i ：励磁电流
在铁芯线圈中，铁芯是由高导磁率的材料作成的。当线圈通有电流时，磁通的绝大部分通过铁
化（磁场强度H由交变电流产生），
1
则B～H曲线为一条闭合曲线，称为磁
滞回线。
由B～H曲线可知：
-Hm
3 O6 -Hc Hc Hm
H
当H=0 时，B=Br≠0，这种B 滞后
于H 而变化的性质称为磁性材料的磁
5 -Br
4
-Bm
滞性。 Br 称为剩磁。 如果要使剩磁消失，即使Br =0，
需进行反向磁化。使Br =0 的H=Hc 称 为矫顽磁力。
在均匀的无分支的磁路中， 安培环路定律可表示为：
HlNI
Hl：称为磁压降。
线圈 匝数N
I
磁路 长度l
F=NI：称为磁动势。
.
15
在非均匀磁路中，各段磁 压降之和等于总磁动势。
H lN IF
I
N
l0
总磁动势
l
例
HlH0l0NI
.
16
2.2 磁路欧姆定律
Φ
对于均匀磁路 Hl Bl l I
S
S
B的大小
I
B
单位
B的方向
B=F / I l 特斯拉（T） 可用右手螺旋定则来判断
如果磁场内各点的磁感应强度B，大小 相等、方向相同，则称为均匀磁场。
.
3
2 磁通
磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积 S的乘
积，称为通过该面积的磁通。用公式表示Fra bibliotek=BS
B= /S
S
磁感应强度B在数值上也等于与 磁场方向相垂直的单位面积所通过的 磁通。磁感应强度又称为磁通密度。
.
10
B
A
-Hm O
Hm H
对应于不同的Hm，将 得到一系列的磁滞回线，
将各磁滞回线的顶点与原 点O连接起来，得到一条 曲线OA，称为标准磁化曲
线，它是分析与计算磁路 的依据。
.
11
磁性材料按其磁滞回线的特点，可以分为三类：
（1）软磁材料：
磁滞回线较窄，比如 铸铁、铸钢等。一般 用来制造变压器、电 机等的铁芯。
实验测出，真空的磁导率0为常数 0=4×10-7
磁导率的单位
亨/米（H/m）
一般将其它任意一种物质的磁导率与真空的磁导率 0作比较，定义
r= /0
r 称为相对磁导率
自然界的物质按磁导 率的大小，分为磁性 材料和非磁性材料。
非磁性材料：≈0 、r≈ 1
磁性材料： >>0 、r >>1
.
5
4 磁场强度H
在外磁场作用下，磁畴顺
外磁场方向排列，从而形
成了一个很强的与外磁场
同方向的磁化磁场。
.
7
2 磁饱和性
磁性材料由于磁化所产生的磁化磁场不会随外磁场的增强而无 限地增强。当外磁场达到一定值时，全部磁畴都转向与外磁场的方 向一致，这时磁化磁场基本上不会随外磁场的增强而增强，这就是 磁饱和性。
B
a o
B-H cd b
I2 I1
I3
安培环路定律指出：在磁场 中，任取一闭合路径，并指定其
方向，沿此闭合路径的方向对磁
H 场强度H 的矢量进行线积分，则
线积分值等于通过该闭合路径的
所有电流的代数和。
H d lI I 1 I 2 I 3
若电流方向和磁场强度H 的方向之间符合右手螺旋关
系，则电流取正；否则取负。.
14