第2章 电磁兼容理论基础研究.ppt

　　1. 磁路中的基本参数 　　① 磁通Φ ： 在磁场中画一些曲线, 使这些曲线上任何一点的切线都在该点的磁场方向上, 这些曲线就称为磁通，用Φ 表示。 磁通(磁力线)Φ的单位在国际单位制中为韦伯, 简称韦, 单位符号为Wb。 　　除了用磁通外, 我们还要用到磁通密度 B 这一物理量, 它是在与磁场相垂直的单位面积内的磁通, 在均匀磁场中 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(2-11) 式中, Φ就是与磁场相垂直的面积 S 中所有的磁通。 在国际单位制中, 磁通密度 B 的单位为特斯拉(Tesla), 简称特, 单位符号为T。 特斯拉即韦／米2（Wb/m2）。 ② 磁通密度 B： 　 磁场是由电流产生的。在磁路中, 电流越大, 线圈匝数越多, 产生的磁场强度越强。 即磁场强度取决于电流与线圈匝数的乘积 N·I。 这一乘积叫做磁动势(Magneto Motive Force)或磁通势。以 F表示, 即 F = N·I　　　　　　　　　(2-12) 磁动势是磁路中产生磁通的“推动力”, 磁动势的国际制单位为安(A)。 ③ 磁动势F 　 磁场的强弱用磁场强度H表示。对于图2-16所示的粗细均匀的磁路来说, 若磁路的平均长度(即磁路中心线的长度)为l, 则 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 即磁场强度是磁力线路径每单位长度的磁动势。 (2-13) ④ 磁场强度H 在国际单位制中 H 的单位是安／米(A／m)。 另一个磁场强度单位—奥斯特(Oersted)是这样规定的: 如果单位磁极所受的力正好是1达因, 那么这点的磁场强度 H 就是1个奥斯特(Oersted)。 　 磁力线从N极到S极的途径称为磁路, 在磁路中阻止磁力线通过的力量称为磁阻, 而导磁的力量则称为磁导。 不同的物质导磁能力不同的缘故, 用来衡量物质导磁能力的物理量称为导磁率(Permeability), 用μ来表示。 ④ 导磁率μ 所有物质根据其导磁能力不同分为三大类: 顺磁质、 反磁质和铁磁质。 规定真空时的导磁率μ=1。 顺磁质的导磁率略大于真空, 即μ1, 如空气、 锤、 镁、 铝、 铂、 氧和硬橡胶等。 反磁质的导磁率略小于真空, 即μ1, 如水、 玻璃、 水银、 铍、 铋和锑等。 铁磁质属于顺磁质, 但它们的磁导率很大, 即μ＞＞1, 如铁、 镍、 钻和磁性合金等。 　 铁磁质在外加磁场作用下极易被磁化, 是良好的磁性材料, 如铁、 镍、 钻和磁性合金等, 其μ可达几十、几百和几千, 甚至达数百万。 　 为便于比较, 通常将磁性材料的磁导率与真空(空气或其他非磁性材料)的磁导率μ0的比值称为这种材料的相对磁导率μr, 即 (2-14) 表2-3 常用磁性材料的相对磁导率 　　磁导率与磁场强度的乘积称为磁感应强度 B , 即 B=μH　　　　 　　(2-15) 　　式(2-15)表明, 在相同的磁场强度的情况下, 物质的磁导率越高, 整体的磁场效应将越强, 由前述可知, 磁场强度 H 是正比于电流 I 的, 因此, 磁感应强度(磁通密度)B既体现励磁电流大小, 又体现磁性材料性质的一个反映整体磁场强弱的物理量。 ⑤ 磁感应强度 B 表2-4 磁路物理量的两种单位列表 虽然国际单位制已在1960年经国际计量大会通过, 世界各国已相继正式采用, 但鉴于过去在磁路方面多采用cgs单位制, 为使读者对此有所了解, 特将磁路物理量的两种单位列在表2-4中, 单位制换算关系如表 2-5 所示。 表2-5 单位制换算关系 　　2. 磁性材料的磁性能 　 磁性材料主要指铁、镍、钻及其合金。 它们的磁性能主要由其磁化曲线, 即 B-H 曲线或由其磁导率μ来表示。 图 2-17 磁滞回线 　　3. 磁路的基本定律 　　(1) 磁路的欧姆定律。磁动势是磁路中产生磁通的根源。 当磁路中有磁动势存在时, 便有磁通通过, 其大小为 上式可以理解为, 当磁通通过由某种磁性材料组成的磁路时, 将受到该材料对磁通的阻碍作用。 如果用磁阻(Reluctance)Rm来表示这一阻碍, 上式可以写成 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(2-16) 磁路里的磁通 (2-17) 式(2-16)与电路的欧姆定律相似, 称为磁路欧姆定律。 磁路欧姆定律是对磁路进行分析时所用的最