电磁学基础

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电磁学基础

2024-07-09 01:59| 来源: 网络整理| 查看: 265

磁学基础

物理系统都是由势、流和阻抗三个组成。 对于电磁由磁动势、磁通和磁阻组成。

 

磁通量同电流一样也要有一个完成的回路,规定从北极出发从南极回来,并且和所有的系统一样,只能同时控制三个变量中的两个,另外一个变量由系统特性也即上面的公式决定。比如 一个电源直接加在电阻两端,电源电压和电阻阻值确定后,电流就确定了,对于一个固定的电阻,不可能要求系统同时满足任意给定的电压和电流。

不同材料的用磁导率u,表示导磁能力,磁导率越高,则表明同等条件该种材料磁阻越小,

真空磁导率记为:

(真空中两根通过电流相等的无线长平行细导线之间的相互作用力)。

电动机用的钢的磁导率通常比真空高2000~8000倍。非铁磁性物质的μ近似等于μ0。而铁磁性物质的磁导率很高,μ>>μ0。铁磁性材料的相对磁导率μr=μ/μ0如铸铁为200~400;硅钢片为7000~10000;镍锌铁氧体为10~1000;镍铁合金为2000;锰锌铁氧体为300~5000;坡莫合金为20000~200000。空气的相对磁导率为1.00000004;铂为1.00026;汞、银、铜、碳(金刚石)、铅等均为抗磁性物质,其相对磁导率都小于1,分别为0.999971、0.999974、0.99990、0.999979、0.999982。永磁体的磁导率和空气接近。通过材料的磁导率和真空磁导率的比值,可以定义相对磁导率:

磁阻计算公式:

和电阻计算公式一样。磁场强度H和磁感应强度B的关系,H=B/u

 

电磁学

 电磁是随着电流产生的磁通现象,多匝线圈缠绕在磁铁上, 由电磁产生的磁动势正比于电流和线圈匝数:

F=nI

右手定则:右手握着铁芯,拇指和铁芯平行,其他手指和电流绕着铁芯的流向相同,那么拇指和磁通平行

通过限定电流和圈数可以设置磁动势,F=nI。通过修改磁通回路的特性可以修改磁通的大小,说人话就是磁动势定了,通过修改磁阻可以改变磁通的大小。

例如把图15-5的回路用钢取代空气,和空气相比,返回路径部分会缩小几千倍(等同于空气和钢并联,钢的阻非常小,所以一般忽略空气部分)。

减小磁阻会增大磁通,因为磁通正比于磁场强度(面积确定时)。通过减小磁阻在固定的磁动势的情况下,可以出更大的力,也就是电流圈数固定时,力更大,能力更强,

所以上面说半天就是想充分利用磁场力多干活。

对于线圈磁动势=匝数*电流

对于磁场磁动势=磁通*磁阻

所以===》磁通*磁阻=匝数*电流   当匝数和电流一定的时候,磁阻越小,磁通越大。电感=磁通/电流。所以磁阻越小,磁通越大电感越大,也即磁阻和回路电感成反比。

边缘效应:回路中空气会泄漏部分磁通,也即前面忽略的并且的空气回路部分。

饱和现象:啥东西能力也是有限的,当磁通不断增大的时候,磁阻会增加,也即通过磁通的能力降低了,称为饱和



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