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附录A 磁路和铁心线圈 * 4.铁磁物质的特性 重点： 2.磁路的基本定律 1. 磁场和磁路的概念 3.恒定磁通磁路的计算 磁路的基本概念 由于铁磁材料的高磁导率，铁芯有使磁感应通量集中到自己内部的作用。工程上把由磁性材料组成的、（ 可包括气隙），能使磁力线集中通过的整体，称为磁路。 磁路特点 铁心中的磁场比周围空气中的磁场强得多； 在限定的区域内利用较小的电流获得较强的磁场; 主磁通远远大于漏磁通； A.1 磁场和磁路 (a) 变压器 (b) 接触器 (c) 继电器 (d) 四极电机 (e) 永磁式电磁仪表 几种常见的磁路 根据电磁场理论，磁场是由电流产生的，它与电流在空间的分布和周围空间磁介质的性质密切相关。描述磁场的基本物理量是磁感应强度B和磁场强度H。 1. 磁感应强度B 磁感应强度是根据洛仑兹力定义的。 定义穿过磁场中给定曲面S的磁感应强度B 的通量为磁通： 单位是：特斯拉（T） Wb (韦伯) 若S面为闭合曲面 磁通? 是标量。磁通连续性原理表明磁力线是无头无尾的闭合曲线，定义穿进闭合曲面的磁通为负，穿出闭合曲面的磁通为正，两者的绝对值相等，这就是磁通连续性原理。这一性质是建立在自然界不存在磁荷的基础上。 Wb (韦伯) 几乎所有的气体、液体和固体，不论其内部结构如何，放入磁场中都会对磁场产生影响，表明所有的物质都有磁性，但大部分媒质的磁性较弱，只有铁磁物体才有较强的磁性。 4.磁场强度H 引入磁场中感受轻微推斥力的物质。所有的有机化合物和大部分无机化合物是抗磁体。 抗磁体 引入磁场中感受轻微吸引力拉向强磁场的物质。铝和铜等金属是顺磁体。 顺磁体 定义：磁场强度 单位： A/m 考虑媒质的磁化，引入磁场强度H 由于磁性材料的μ不是常量，在磁路中上述关系为非线性关系。 在磁场中，对H的任意闭合线积分等于穿过闭合路径所界定面的传导电流的代数和： 安培环路定律： A.2 铁磁物质的磁化曲线 1.铁磁质的磁特性 用B—H曲线来描述 磁滞曲线 磁滞回线 剩磁Br 铁磁质反复磁化时的 B- H 曲线，通常通过实验的方法获得。 去掉磁化场后，铁磁质还保留的剩余磁感应强度。 基本磁化曲线 许多不饱和磁滞回线的正顶点的连线。 磁化曲线与温度有关，磁导率? 一般随温度的升高而下降，高于某一温度时（居里点）可能完全失去磁性材料的磁性； 磁导率? 随H变化，B与H为非线性关系。 ? 2.铁磁质的分类 软磁材料 磁滞回线较窄，?大，HC、Br小，断电后能立即消磁。 如硅钢、矽钢等 。磁损小，用于电机、变压器、整流器、继电器等电磁设备的铁芯。 硬磁材料 磁滞回线较宽，? 小，HC、Br大， 充磁后剩磁大。如铁氧体 、钕铁硼 。用于永磁电机、电表、电扇，电脑存贮器等器件中的永磁体。 A.3 磁路的基本定律 磁路定律是磁场的磁通连续性原理和安培环路定律的具体应用，把其写成与电路定理相似的形式，从而可以借用有关电路的一些概念和分析问题的方法。 分析的假设条件 漏磁很小，只考虑主磁通； 因此，应用磁路定理计算实际只是一种估算。 铁心中的磁通平行磁路中心线且均匀分布。 1.磁路的基尔霍夫第一定律 磁通连续性原理 穿过磁路中不同截面结合处的磁通的代数和等于零。该定律形式上类似于电路中的KCL 。 注意磁通的参考方向 2. 磁路的基尔霍夫第二定律 安培环路定律 磁路中由磁路段的中心线组成的环路上各磁路段的Hl 的代数和等于中心线（环路）交链的磁通势的代数和。此定律形式上类似于电路中的KVL。 当磁通参考方向与电流方向呈右螺旋关系，i 取正，否则取负。 磁势 磁阻 3. 磁阻的概念 磁压 磁阻类似于电路中的非线性电阻。上式表示的磁阻是静态磁阻，由于? 不是常数，直接计算磁阻不很方便。 4. 磁路与电路对比 磁 压 Um =?Rm 磁 势 Fm =Ni 磁路公式可以写成与电路公式相似的形式 电 压 U=iR 电 路 磁 路 电 势 ? 电 流 I 磁通量 ? 磁导率 ? 电导率 ? 电 阻 磁 阻 磁路定理 A.4 恒定磁通磁路的计算 恒定磁通磁路 磁路中各励磁线圈的电流是直流，磁路中的磁通和磁通势都是恒定的。 磁路计算的问题 已知磁通（或磁感应强度B），求所需磁通势 ； 已知给定的磁通势，计算磁路中的磁通。 磁路计算目的是在已知磁路结构、尺寸及材料的情况下，找出磁通与磁动势之间的关系。一般分为两类问题： 例