《电磁兼容原理与技术》课件第2章.ppt

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)由磁滞回线可知,B-H曲线是非线性的,因此,由B与H的比值定义的磁导率μ不是常数。由于磁性材料磁导率不是常数,使用磁阻来计算磁路并不方便。磁阻这一概念一般只用于定性说明问题。式中Rm=l/μS,磁阻是一个与磁路的长度、截面积以及磁性材料的性质有关的物理量。当磁路由不同材料或不同截面积的几部分组成时,整个磁路中的磁阻将由这几部分的磁阻串联而成,其总磁阻为各部分磁阻之和。磁阻的国际制单位是1／H。例如,在图2-18所示的继电器磁路中,总磁阻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基本的定律,当磁路中某些参数发生变化,讨论对其他参数的影响时,用磁路欧姆定律来分析十分方便。图2-18继电器的磁路(2)安培环路定律。式(2-12)经过变换可以写成(2-18)式(2-18)称为安培环路定律。式中,H1l1、H2l2和H3l3为磁路各段的磁压降。式(2-18)说明,磁路中任一个闭合路径上的磁压降的代数和等于总磁动势。此式与电路中的基尔霍夫电压定律相似,故又称为磁路的基尔霍夫定律。为了加深对磁路的理解,表2-6中列出了电路与磁路的对照关系。表2-6电路与磁路的对照关系应当指出,在表2-6中,磁路与电路的相似只是数学形式上的,本质上两者有根本的区别。首先,它们是两种不同的物理现象,其次,两者在特性上也有很大差别。例如,电路有开路的情况,开路时电动势仍存在,但电路内的电流等于零,磁路则没有开路,磁动势的存在总伴随着磁通的存在。同时如果电路内没有电动势,则电流等于零,而磁路内没有磁动势时,由于磁性材料有剩余磁感应强度,因此总存在着或多或少的磁通量。此外,电流在电路内流动时有功率损耗I2R,而在磁路内Φ2Rm并不代表功率损耗。就磁通本身来说,恒定的磁通量的维持并不需要消耗任何能量,磁路也不会引起发热。维持恒定磁通所消耗的能量,是由于电流通过励磁绕组时,在绕组的电阻上有能量损耗的缘故。2.3分贝的概念与应用2.3.1分贝的定义在电磁兼容测量中,常用不同的单位表述测量值的大小。分贝(Decibel)这个单位常被工程技术人员采用。1.功率电磁兼容测量中,干扰的幅度可用功率来表述。功率的基本单位为瓦(W),为了表示变化范围很宽的数值关系,常常应用两个相同量比值的对数,以贝尔(bel)为单位。对于功率损失,贝尔定义为损失(bel)=lg(2-19)当输入功率等于10倍的输出功率时,其损失为lg10＝1bel;换言之,1bel的损失对应于10∶1的功率损失。但是贝尔是一个较大的值,为使用方便,工程技术人员常采用1/10的贝尔单位decibel,简称为分贝(dB)。这样dB被定义为损失(dB)=10lgdB也常用来表示两个相同量比值的大小,如功率P1和P2的比值为PdB,则有:(2-21)(2-20)式中,P1和P2应采用相同的单位。必须明确dB仅为两个量的比值,是无量纲的。随着dB表示式中的基准参考量的单位不同,dB在形式上也带有某种量纲。比如,基准参考量P1为1W,则P1/P2是相对于1W的比值,即以1W为0dB。此时是以带有功率量纲的分贝dBW表示P2,所以(2-22)式中,PW是实际测量值,以W为单位;PdBW是用dBW表示的测量值。功率测量单位通常还采用分贝毫瓦(dBmW)。它是以1mW为基准参考量,表示0dBmW,即(2-23)显然,0dBmW=－30dBW(2-24)类似地,