磁路的基本定律(I)

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1、第一章磁路内容提要本章介绍磁路的基本知识和基本定律，并对无分支磁路及有分支磁路的计算方法作简要说明。另外，还介绍了铁磁物质的分类及其磁化特性。第一节磁路的基本定律一、磁场的几个常用量1．磁感应强度B，单位T2.磁通Φ，单位Wb3.磁场强度H，单位A/m铁磁材料的起始磁化曲线和μFe=f(H)曲线二、磁路的概念磁通所通过的路径称为磁路，磁通的路径可以是铁磁物质，也可以是非磁体。图1—1所示为两种常见的磁路。(变压器磁路）励磁线圈和励磁电流用以激励磁路中磁通的载流线圈称为励磁线圈，励磁线圈中的电流称为励磁电流。直流磁路若励磁电流为直流，磁路中的

2、磁通是恒定的，不随时间变化而变化，这种磁路称为直流磁路交流磁路若励磁电流为交流，磁路中的磁通是随时间变化而变化的，这种磁路称为交流磁路三、磁路的基本定律1．安培环路定律(全电流定律)沿着任何一条闭合回线L，磁场强度H的线积分值等于该闭合回线所包围的总电流值∑i(代数和)，这就是安培环路定律i3LHdli2i1图1.2安培环路定律式中电流的符号由右手螺旋法则确定,即当电流的方向与积分路径的方向呈右手螺旋关系时,该电流为正,反之为负.即积分与路径无关,只与路径内包含的导体电流的大小和方向有关2．磁路欧姆定律设铁心截面积为A，平均磁路长度为l，铁

3、磁材料的磁导率为μ(μ不是常数，随磁感应强度B变化)。假设漏磁可以不考虑(即令Φσ＝0，视单框铁心为无分支磁路)，并且认为磁路l上的磁场强度H处处相等，于是，根据全电流定律有图1.3无分支铁心磁路式中,F=Ni为磁动势单位A，单位名称为安培匝；Rm=l/(μA)为磁阻单位A/WbΛm=1/Rm为磁导单位Wb/AΦ为磁通单位为Wb因H=B/μ，而B=Φ/A，由上式可得ΦRmF可以看出：磁通与电流、磁动势与电动势、磁阻与电阻、磁导和电导保持一一对应关系。由此可推断，磁路基尔霍夫第一、第二定律亦必定与电路基尔霍夫第一、第二定律具有相同形式。3、磁

4、路基尔霍夫定律（1）磁路基尔霍夫第一定律进入或穿出任一封闭面的总磁通量的代数和等于零，或穿入任一封闭面的磁通量恒等于穿出该封闭面的磁通量（图）。∑Φ=0（2）磁路基尔霍夫第二定律磁路基尔霍夫第二定律为任一闭合磁路上磁动势的代数和恒等于磁压降的代数和，即∑F＝∑Ni＝∑Hl＝∑ΦRm式中Hl(ΦRm)为磁压降，∑Hl为闭合磁路上磁压降的代数和。F为磁动势,∑F为闭合磁路上磁动势的代数和规定:当考察方向l与线圈内电流方向满足右手定则时F为正;当考察方向l与磁通Φ方向一致时磁压降为正.磁路与电路的比较磁路电路磁通Φ电流i磁动势F电动势e磁阻Rm电

5、阻R磁压降Hl电压降u磁导Λm电导G欧姆定律Φ=F/Rm欧姆定律i=u/R基氏第一定律ΣΦ=0基氏第一定律Σi=0基氏第二定律ΣF=ΣHl=ΣΦR基氏第二定律Σe=Σu=ΣiR例：图1-2安培环路定律HL返回主磁通漏磁通变压器的磁路返回漏磁通漏磁通漏磁通无分支铁心磁路ANi返回磁路的基尔霍夫第一定律ANi返回