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磁路 §1-1 磁场基本物理量 磁感应强度和磁通（中学、普物复习概述） 1．磁感应强度： 由电流产生的磁场方向可用右手螺旋定法则来确定，而描述这个磁场强弱和方向是由 磁感应强度B来表示，它是一个矢量(大小和方向)。 2．均匀磁场：在磁场内各点的磁感应强度大小和方向相同，则称之。 3．磁力线：为了描述磁场的物理性质，由磁力线来表示，磁力线是空间闭合回线，磁力线的疏密表示磁场的强弱，其方向即为磁场的方向。 4．磁通φ：穿过某一截面S的磁感应强度B的通量（即磁力线数）若截面S与磁感应强度B互相垂直，则 电流密度 对于非均匀磁度，上式中的B可取S面内的平均值。 可见，磁感应强度在数值上等于穿过垂直于磁场方向上的单位面积上的磁通，故又称它为磁通密度，简称磁密。 5．单位：按电磁感应公式：中各量的单位关系，在国际单位制（SI）中： 磁通φ——V·S；通常称为韦伯（Wb） 磁感应强度B——T（特斯拉）；1T=1Wb/m2 在电磁单位制中： φ——麦克斯韦（MX） B——高斯（Gs） 两者之间关系： 1Wb=108Mx 1T=104Gs 磁场强度：（中、普物复习） 磁场强度H是在计算磁场时所引用的一个物理量，也是矢量，根据安培环路定律： 磁场强度H沿任一闭合回线l的线积分等于该回路圈内的电流代数和，当电流方向与 积分回线方向符合右手螺旋关系时，电流I取正值，相反则取负值。 上式表明磁场中各点的磁场强度仅与产生磁场的电流大小和分布有关。 如果在均匀磁介质中取磁力线作为积分回线，上式则变成简单的代数式： 可见，在均匀磁介质中，磁场强度H与电流成正比 磁导率μ 磁场强度只与产生磁场的电流有关，而与磁介质无关，但磁感应强度与磁介质有关。 因为，磁介质在磁场强度的作用下，被磁化，从而产生附加磁场。因此，在磁场中各点的磁感应强度随磁介质的不同而不同。磁感应强度与磁场强度的关系： B=μH 式中μ称为磁介质的磁导率或称导磁系数，它表明磁介质产生附加磁场的能力，不同 磁介质，其μ是不同，其国际单位： 磁场强H的单位：安/米（A/m） 磁导率μ的单位：享/米（H/m） 真空的磁导率： 任一物质的磁导体μ与真空的磁导率μ0之比，称为该物质的相对磁导率，用μr表示： §2-1 铁磁材料及铁损 在工程上，物质按其磁导率不同，划分为两类： 非铁磁材料 铁磁材料 铁磁材料：铁、钴、镍及其合金。 非铁磁材料：是指磁导率近似等于μ0的材料，如铜、银、绝缘物。 磁材料的磁性能 1．高导磁特性 μ》μ0，μ》1，把它放在电流磁场中，将被磁化而产生很强的附加磁场，B很大，因 此，只要用较小的励磁电流就产生足够磁感应强度和磁通φ，这种铁磁材料用于造电机，变压器等电器。 2．磁饱和特性 铁磁材料的磁导率μ很大，但它不是常数，它是随磁化深度变化而变化，我们把磁化过程中磁感应强度B与磁场强度H之间的关系曲线称为磁化曲线，一般一种物质的磁化曲线是由实验获得，见图1-2-1，可分为三段。 ab段——非饱和段，B随H直线迅速增加；线性 bc段——半饱和段，B随H增加逐渐减慢； c点之后——饱和段，B几乎不随H增加而增加； 一般电器，选择在半饱和段或接近饱和段，线性电抗器，选择在线性段，饱和电抗器，工作在饱和段。 磁化状态不同，μ也不同，μ是B—H曲线上某点切线的斜率。 3．磁滞和剩磁特性 如果励磁线圈中通入交流励磁电流，对铁心进行反复磁化，将会得到图1-2-2磁化曲线： 在反复磁化过程中，B随H沿0→1→2→3→4→5→6→1，由图可见B的大小和方向总是滞后于H的变化，这种特性称为磁滞特性。 当去掉磁场（断开励磁电流使H=0）后，磁感应强度B≠0仍不为零的称为剩磁特性，所保留的磁感应强度Br或磁通Φr称为剩磁，这样就可利用剩磁特性制造永久磁铁；自励发电机靠剩磁起压，但剩磁对某些电器也有负面作用，为了消除剩磁所加的反向磁场强度值HC称为矫之负为，过高的温度和振动会使剩磁减弱甚至消失。 铁磁材料的类型 按材料磁性不同，可分为三种： 1．软磁材料： 特点：矫顽力小，磁滞回线狭窄，铸铁、铸钢、纯铁、硅钢、铁氧体等。 电机、变压器等电器铁心都用软磁材料，B—H曲线见图1-2-3 2．硬磁材料 矫顽力大，剩磁大，磁滞回线宽，钨钢，然钢及铁镍铝钴合金等一般用于造永久磁铁；3.矩磁材料：剩磁很大，磁滞回线形状态近似矩形，作为记忆元件，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