永磁體密封磁路計算小結(jié).doc

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1、......磁路計算小結(jié)一磁路計算常用物理量量的名稱量的符號單位名稱單位符號單位推導(dǎo)及引申電流I安[培]A1C＝1A·s磁通Φ韋[伯]Wb1Wb＝1V·s磁通密度，磁感應(yīng)強(qiáng)度B特[斯拉]T1T＝1Wb/m2磁通勢，磁動勢F，F(xiàn)m安[培]A—磁位差，磁壓降Um安[培]A—磁場強(qiáng)度H安[培]每米A/m每米的磁壓降磁阻R，Rm每亨[利]H-1磁導(dǎo)λ亨[利]H磁導(dǎo)率μ亨[利]每米H/m真空磁導(dǎo)率μ0亨[利]每米H/m相對磁導(dǎo)率μr——磁化強(qiáng)度M安[培]每米A/m磁能積BH焦/立方米J/m3V·s/m2·A/m=J/m3磁密的單位Gs：1T=104Gs；1G

2、s=10-4T；磁化強(qiáng)度M的單位Gs：磁矩μ的單位是emu，1emu=10-3Am2磁化強(qiáng)度M的單位是emu/cm3，1emu/cm3=1Gs1A/m=10-3emu/cm31Gs=1emu/cm3=10-3Am2/cm3=103A/m..v.........1Gs=103A/m二磁路基本定律1．安培環(huán)路定律由麥克斯韋方程可知，沿著任何一條閉合回線L，磁場強(qiáng)度H的線積分值恰好等于該閉合回路所包圍的總電流值（代數(shù)和），即式中，若電流的正方向與閉合回線的環(huán)行方向符合右手螺旋關(guān)系，取正號，否則取負(fù)號。若沿著回線L，磁場強(qiáng)度H的方向總是切線方向、大小處處相

3、等，且閉合回線所包圍的總電流是由通有電流的N匝線圈提供，則上式將簡化為（1）安培定則也叫右手螺旋定則，是表示電流和電流激發(fā)磁場的磁感線方向間關(guān)系的定則。l通電直導(dǎo)線中的安培定則（安培定則一）用右手握住通電直導(dǎo)線，讓大拇指指向電流的方向，那么四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向；l通電螺線管中的安培定則（安培定則二）用右手握住通電螺線管，讓四指指向電流的方向，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極。2．磁路的歐姆定律設(shè)環(huán)形螺線管鐵心的截面積為A，磁通量密度為B，總磁通量為Φ，則有（2.1）設(shè)線圈匝數(shù)為N，螺線管平均長度為，給線圈通電流I，根據(jù)安培環(huán)路定律

4、，則有..v.........所以代入式（2.1），則有整理得或（2.2）式中（2.3）在電路中，設(shè)電動勢（電壓）為E，電阻為R，電流為I，則有電路的歐姆定律設(shè)導(dǎo)體電阻率為σ，長度為l，截面積為S，則回路的電阻為由于式(2.2)與電路中的歐姆定律非常相似，所以稱之為磁路的歐姆定律。如上圖，兩個歐姆定律的相似點(diǎn)有（1）電動勢E→磁動勢NI（2）電流I→磁通量Φ（3）電阻R→磁阻R（4）電導(dǎo)率σ→磁導(dǎo)率μ另外，磁通密度B→電流密度磁場強(qiáng)度H→每米的磁壓降..v.........應(yīng)用磁路歐姆定律必須注意：l磁阻必須是磁通量所通過閉合回路內(nèi)的全部阻抗。l由

5、于沒有磁絕緣體，所以必須考慮漏磁的存在。l磁導(dǎo)率隨電場和溫度變化，以及磁飽和。3．串聯(lián)磁路上圖所示為串聯(lián)磁路的典型例子，環(huán)行磁路中有一定的空氣隙，相當(dāng)于電路中的串聯(lián)電路。磁路由鐵心和空氣隙構(gòu)成，合成磁阻由下式表示：設(shè)在上圖中線圈匝數(shù)為N，電流為I，則磁路中的磁通量為變換上式，則4．并聯(lián)磁路..v.........上圖所示為并聯(lián)磁路的典型例子，相當(dāng)于電路中的并聯(lián)電路。磁路的處理仿效電路的方法，如下進(jìn)行。首先求各支路的磁阻R1、R2、R3，，合成磁阻R0為根據(jù)磁路的歐姆定律，磁通量為兩個支路磁通量為磁動勢NI為總結(jié)：磁路中各要素遵循如下關(guān)系..v...

6、......5．磁路的基爾霍夫第一定律（對應(yīng)磁路并聯(lián)）穿出（或進(jìn)入）任一閉合面的總磁通恒等于零。如圖示：6．磁路的基爾霍夫第二定律（對應(yīng)串聯(lián)磁路）可理解為單位長度上的磁位降，是某一段磁路的磁位降，是作用于該磁路的總磁動勢，上式表明，作用在任何封閉磁路的總磁動勢恒等于各段磁路磁位降的代數(shù)和。..v.........三永磁磁路的計算永磁體的特點(diǎn)是：剩余磁通密度較大，矯頑力很大。所謂剩余磁通密度是指永磁體所構(gòu)成的閉合磁路在外加勵磁磁動勢下降為0時，磁路內(nèi)剩余的磁通密度。實(shí)用的永磁磁路中都有工作氣隙，如圖（a）所示。此時氣隙中的磁場是由永磁體所形成的磁動勢

7、產(chǎn)生。當(dāng)磁路為閉合（沒有氣隙）時，磁路內(nèi)的磁通密度為，如圖（b）中的R點(diǎn)所示。當(dāng)磁路中具有氣隙時，由于磁阻增大，磁路內(nèi)的磁通量和磁通密度將要減小，磁路的工作點(diǎn)將從R點(diǎn)沿永磁體的去磁曲線（磁滯回線在第二象限內(nèi)的部分）下移到A點(diǎn)。下面說明工作點(diǎn)是如何確定的。圖（a）表示一個具有氣隙的環(huán)形永磁回路。設(shè)永磁體中的磁通密度為，磁場強(qiáng)度為；氣隙中的磁通密度為，磁場強(qiáng)度為；圖中的箭頭表示B和H的正方向。由于磁路中沒有外加磁動勢，所以由安培環(huán)路定律可知，即或（3-1）式中，和分別為永磁體和氣隙的長度。另外，根據(jù)磁通連續(xù)性定律可知，即（3-2）式中，和分別為永磁體和

8、氣隙的截面積（涉及邊緣效應(yīng)時，略大于）。將式（3-1）代入（3-2），可得..v.........（3-3）式（3-3）表