磁路欧姆定律
磁路与磁路的欧姆定律
例题：铸钢圆环上绕有线圈800匝，通有2A电流，环
平均周长为0.5m，截面积3.25×10-4m2,求线
圈磁动势、磁阻和磁通。（硅钢片的磁导率 为7500H/m)
Fm NI
Rm
l
S
Fm Rm
几点说明：
1. 磁阻Rm 的大小取决于磁路的尺寸和材料的磁导率。
Rm
l
S
2. 很大，但不是常数，因此 Rm 也不是常数。所以磁
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磁路基础知识
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磁路欧姆定律
磁通所通过的路径称为磁路。
磁路欧姆定律
磁路欧姆定律
磁路欧姆定律
磁路欧姆定律
磁路欧姆定律
磁路欧姆定律
磁路与电路的比较
电磁铁
电磁铁
电磁铁
电磁铁的实际应用
无
不变
整块铸钢或工业纯铁 组成
交流电磁铁
交流电磁铁
励磁电流随空气间隙的增 大而增大 有 脉动变化
由多层彼此绝缘的硅钢片 叠成
注意：即使是额定电压相同的交、直流电磁铁，也决不能互换使用
电磁铁的特点
1. 励磁电流是由励磁线圈的外加电压U 和线圈电阻R 决定的
I
U R
电流是恒定的，无感应电动势产生。
2. 无磁滞和涡流损耗，铁心可以使用整块的铸钢、软铁。
线圈 衔铁
铁心中的磁通是交变的，空气隙处的磁感应强度为：
B0 Bm sin t
吸力
f 4B02S 105 4Bm2 sin 2 tS0 105
Fm
1 2
(1 cos 2t)
第一讲磁路的基本知识
《电工基础》教案课题：项目四第一讲磁路的基本知识教学目的:1、理解磁路中磁势磁阻的概念以及磁路的欧姆定律。
2、全电流定律及其应用。
教学重点:磁路中的欧姆定律和全电流定律的应用教学难点：磁势和磁阻的概念教学方法：启发式综合教学法教学课时：4课时教学过程时间分配新课讲授：导入：磁路系统广泛应用在电器设备之中，如变压器、电机、继电器等。
并且在电机和某些电器的磁路中，一般还需要一段空气隙，或者说空气隙也是磁路的组成部分。
图1—1是电机电器的几种常用磁路结构。
图(a)是普通变压器的磁路，它全部由铁磁材料组成；图(b)是电磁继电器磁路，它除了铁磁材料外，还有一段空气隙。
图(c)表示电机的磁路，也是由铁磁材料和空气隙组成；图(b)是无分支的串联磁路，空气隙段和铁磁材料串联组成；图(a)是有分支的并联磁路。
图中实（或虚）线表示磁通的路径。
(a) (b) (c)图1—1 几种常用电器的典型磁路(a) 普通变压器铁芯； (b) 电磁继电器常用铁芯； (c) 电机磁路1、磁感应强度（磁通密度）B描述磁场强弱及方向的物理量称为磁感应强度B。
为了形象地描绘磁场，往往采用磁感应线，常称为磁力线，磁力线是无头无尾的闭合曲线。
图1—3中画出了直线电流及螺线管电流产生的磁力线。
(a) (b)图1—3 电流磁场中的磁力线150’(a) 直线电流； (b) 螺线管电流磁力线的方向与产生它的电流方向满足右手螺旋关系，如图1—3(a)所示。
在国际单位制中，磁感应强度B 的单位为特（特斯拉），单位符号为T ，即211/T Wb m = （韦伯/米2）。
2、磁通Φ穿过某一截面S 的磁感应强度B 的通量，即穿过截面S 的磁力线根数称为磁感应通量，简称磁通。
用Φ表示。
即⎰⋅=ΦsdS B （1—1）图1—4 均匀磁场中的磁通在均匀磁场中，如果截面S 与B 垂直，如图1—4所示，则上式变为BS Φ= 或 B SΦ= （1—2） 式中，B 为磁通密度，简称磁密，S 为面积。
电机学-磁路基本知识综述
0.2 磁路的基本定律
一. 磁路的概念
工程上，为得到较强磁场，
广泛利用铁磁物质，在电机、 变压器等设备中将铁磁物质制
＋
i
成一定形状，人为的构成磁通 u 的路径，使磁场主要在这部分 －
空间内分布。这种磁通所通过
的路径称之为磁路。
Φ Φ
主磁通 磁路
漏磁通
9
电机常用的基本电磁理论
由于铁心的导磁性比空气好得多，所以绝大部分磁通在 铁心中通过，这部分磁通称为主磁通。经过空气隙闭合的 磁路为漏磁通。
6
电机常用的基本电磁理论
0.1.4 磁导率
磁导率 ：表示磁场媒质磁性的物理量，衡量物质的导磁能力。
它与磁场强度的乘积就等于磁感应强度，即： B μH
磁导率 的单位：亨/米（H/m）
μ的单位W/m b2 H A/m m
由实验可测得：真空的磁导率为： 0 4π107H/m
真空磁导率是一个常数，将其它物质的磁导率和它比较 是很方便的。
B/T
2.0
B
硅钢
1.6
铸钢
1.2
0.8
铸铁 0.4
0
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
O
H /（A/m）
a)
1
2
c
b a
膝点
C点以后，曲线基 本是平行直线，B 几乎不随H增大
H
b)
23
电机常用的基本电磁理论
• 磁性物质内部存在着很多很小的“磁畴”。
磁畴（磁化前）
磁畴（磁化后）
度。
例如: 永久磁铁的磁性就是由剩磁产生的；自励直流发 电机的磁极，为了使电压能建立，也必须具有剩磁。
但剩磁也存在着有害的一面，例如，当工件在平面 磨床上加工完毕后，由于电磁吸盘有剩磁，还将工件吸 住。为此要通入反向去磁电流，去掉剩磁，才能取下工 件。
磁路计算
磁路与电感计算一个空心螺管线圈，或是带气隙的磁芯线圈，通电流后磁力线分布在它周围的整个空间。
对于静止或低频电磁场问题，可以根据电磁理论应用有限元分析软件进行求解，获得精确的结果，但是不能提供简单的、指导性的和直观的物理概念。
在开关电源中，为了用较小的磁化电流产生足够大的磁通(或磁通密度)，或在较小的体积中存储较多的能量，经常采用一定形状规格的软磁材料磁芯作为磁通的通路。
因磁芯的磁导率比周围空气或其他非磁性物质磁导率大得多，把磁场限制在结构磁系统之内，即磁结构内磁场很强，外面很弱，磁通的绝大部分经过磁芯而形成一个固定的通路。
在这种情况下，工程上常常忽略次要因素，只考虑导磁体内磁场或同时考虑较强的外部磁场，使得分析计算简化。
通常引入磁路的概念，就可以将复杂的场的分析简化为我们熟知的路的计算。
3.1 磁路的概念从磁场基本原理知道，磁力线或磁通总是闭合的。
磁通和电路中电流一样，总是在低磁阻的通路流通，高磁阻通路磁通较少。
所谓磁路指凡是磁通(或磁力线)经过的闭合路径称为磁路。
3.2 磁路的欧姆定律以图3.1(a)为例，在一环形磁芯磁导率为μ的磁芯上，环的截面积A ，平均磁路长度为l ，绕有N 匝线圈。
在线圈中通入电流I ，在磁芯建立磁通，同时假定环的内径与外径相差很小，环的截面上磁通是均匀的。
根据式(1.7)，考虑到式(1.1)和(1.3)有 F NI Hl BlAl R m =====μφμφ (3.1) 或φ=F /R m (3.2) 式中F =NI 是磁动势；而R m =lA μ (3.3)R m —称为磁路的磁阻，与电阻的表达式相似，正比于路的长度l ，反比于截面积A 和材料的磁导率μ；其倒数称为磁导G m m R A l==1μ (3.3a) 式(3.1)即为磁路的欧姆定律。
在形式上与电路欧姆定律相似，两者对应关系如表3.1所示。
磁阻的单位在SI 制中为安/韦，或1/亨；在CGS 制中为安/麦。
电工基础学习指导—磁路与铁心线圈
第八部份 磁路与铁心线圈一、学习目标与要求1．了解磁路的概念；2．了解磁路欧姆定律、磁路KCL 、KVL ；3．了解起始磁化曲线、磁滞回线、基本磁化曲线；4．了解正弦电压作用下电压与频率、磁通的关系，正弦电压作用下磁通和电流的波形，正弦电流作用下磁通与电压的波形，磁滞损耗、涡流损耗、铁心损耗的概念。
5．了解变压器的变压比、变流比，及变压器阻抗变换的意义。
二、本章重点内容1．磁路是指磁通经过的路径，通过闭合的铁心的大部分磁通称为主磁通，经空气自成回路的磁通称为漏磁通。
2．磁路中基本定律有： 磁路欧姆定律：m m R F R NI Φ==，与电路欧姆定律相对应； 全电流定律：n n 2211H l H l H l NI +++=Λ； 基尔霍夫磁通定律：0=∑Φ，与基尔霍夫电流定律相对应；基尔霍夫磁位差定律：0m===∑∑∑U lH NI ，与基尔霍夫电压定律相对应。
3．磁化。
铁磁性物质能被磁化，当铁磁性物质工作在交变的磁场中时，铁磁性物质反复被磁化。
4．交流铁心线圈在交变磁通作用下，铁心中的能量损耗称为铁心损耗。
铁心损耗包括涡流损耗和磁滞损耗。
6．电磁铁主要由线圈、铁心和衔铁三部分组成，铁心和衔铁采用软磁材料制成。
电磁铁分为交流电磁铁和直流电磁铁。
7．变压器的变压比：K N N E E U U ==≈212121； 变压器的变流比：K N N I I 11221=≈； 变压器的阻抗变换：L 2Z K Z ='。
三、本章内容的前后联系1．本章是为学习电机和各种电磁元件作基础的。
本章中有些内容，如磁场的基本物理量，已在第一、三章中阐述过；变压器、磁性材料的磁性能的部分内容，或多或少已在物理学中学过，在此可以复习自学。
2．在学习本章时，应对相关内容多作联系对比，例如：磁路与电路、交流铁心线圈电路与交流空心线圈电路、直流电磁铁与交流电磁铁等。
四、学习方法指导（一） 学习方法1．联系对比：将磁路与电路进行比较，将其相关物理量有机地联系在一起有助于理解磁路的概念。
磁路及交流铁心线圈
1．磁路的欧姆定律
式中
为磁阻,
2．磁路基尔霍夫第一定律
3．磁路基尔霍夫第二定律
为磁导。
二、交流铁芯线圈
励磁电流为直流时，称为直流铁心线圈（如直流电磁铁、 直流继电器的线圈），当励磁电流为交流时，称为交流铁心线 圈（如交流电机、变压器的线圈）。
i
+
– e
u –
e+–+
N
主磁通 ：通过铁心闭合的 磁通。 与i不是线性关系。
O
到饱和值，这种现象称为磁 饱和性。从图中还可看出B 和H不成正比，所以磁性材 料的μ不是常数。
H
磁性材料的磁化曲线
（3）磁滞特性 若将磁性材料进行周期性磁化，磁感应强度 B随磁场强
度H 变化的曲线称为磁滞回线，如图所示。
从图中可见，当 H 已减到零 时， B 并未回到零值，而等于 Br 。这种磁感应强度滞后于磁场
磁路及交流铁心线圈
一、磁路及其基本定律
（一）磁路的概念 磁力线所通过的路径称为磁路。磁路主要由具有良好导 磁性能的磁性材料构成，如：硅钢片，铸铁等。
i1
u1 e1Βιβλιοθήκη N1N2e2
当线圈（通常被称为励磁线圈或励磁绕组）中通入电 流（通常被称为励磁电流）时，在线圈周围会形成磁场， 由于铁心的导磁性能比空气要好得多，所以绝大部分的磁 通将在铁心内通过，我们称它为主磁通或工作磁通；同时 有少量磁通会通过空气交链，我们称它为漏磁通，工程中 通常忽略不计。主磁通和漏磁通所通过的路径分别称为主 磁路和漏磁路。
或
3. 磁场强度H 磁场强度是计算磁场时所用的一个物理量，它也是个 矢量，根据安培环环路定理，沿任意闭合路径，磁场强度 的线积分等于该回路所包围的导体电流的代数和。
《电工基础教案》——铁磁材料的性能磁路欧姆定律教案
铁磁材料的性能磁路欧姆定律教案与自然界一些事物和现象的联系，满足学生渴望获取新知识的需求。
教学过程备注提出学习任务导入新课：列举电磁铁在现实生活中的应用，提出问题：怎样选择磁铁来增强磁铁的性能？任务：在课前请同学通过网络去获知有关的知识。
一、课程概述1、本节研究对象---铁磁材料（1）铁磁物质的磁化（2）铁磁材料的分类（3）磁路欧姆定律2、本课程性质、内容及地位本课程是电子电工类应用专业的一门理论和实践相结合的必修课，其任务是使学生掌握电气技术人员所必须具备的电工基本理论、分析计算的基本方法以及一些基本的实践操作技能，为学生后续学习电子技术基础、维修电工技能训练打下坚实基础。
通过本节的学习，可以让学生更加深入地掌握有关交流电的知识，是进一步学习更复杂内容的基础。
3、本课程学习方法本课程是一门理论和实践性很强的专业基础课，为实现培养目标安排学生边学边做，在做中学、学中做，由简到繁，由浅入深，先直流后交流，按照循序渐进的原则培养学生的综合应用能力。
二、讲授新课1、铁磁物质的磁化磁化：使原来没有磁性的物质具有磁性的过程称为磁化。
只有铁磁材料才能被磁化，而非铁磁性材料是不能被磁化的。
这是因为铁磁物质可以看作由许多被称为磁畴的小磁体所组成。
磁化曲线：当一个线圈的结构、形状、匝数都已确定时,线圈中的磁通Φ随电流I 变化的规律可用Φ—I曲线来表示,称为磁化曲线。
它反映了铁心的磁化过程。
通过问题提出，提起学生的学习兴趣，使学生对磁铁有进一步认识磁化曲线的特点：1、曲线Oa段较为陡峭，Φ随I近似成正比增加。
2、b点以后的部分近似平坦，这表明即使再增大线圈中的电流I，Φ也已近似不变了，铁心磁化到这种程度称为磁饱和。
3、a点到b点是一段弯曲的部分，称为曲线的膝部。
这表明从未饱和到饱和是逐步过渡的。
磁铁的作用：各种电器的线圈中，一般都装有铁心以获得较强的磁场。
电器中的工作磁通一般选在磁化曲线的膝部。
为了尽可能增强线圈中的磁场，还常将铁心制成闭合的形状,使磁感线沿铁心构成回路。
中职电工基础(高教版)课件：第4章 磁与电磁感应02
4.3磁路的欧姆定律 一、磁路磁通所经过的路径叫做磁路。
如图1所示为几种常见磁路形式。
利用铁磁材料可以尽可能地将磁通集中在磁路中，与电路相比，漏磁现象比漏电现象严重的多。
全部在磁路内部闭合的磁通叫做主磁通。
部分经过磁路，部分经过磁路周围物质的闭合磁通叫做漏磁通。
为了计算简便，在漏磁不严重的情况下可将其忽略，只计算主磁通即可。
二、磁路的欧姆定律如果磁路的平均长度为L ，横截面积为S ，通电线圈的匝数为N ，磁路的平均长度为L ，线圈中的电流为I ，螺线管内的磁场可看作匀强磁场时，磁路内部磁通为 S L NI S LNI HS μμμ===Φ 一般将上式写成欧姆定律得形式，即磁路欧姆定律m m R F =Φ（式中 F m ——磁通势，单位是安培，符号为A ；R m ——磁阻，单位是][1利亨，符号为H -1； 图1 磁路Ф——磁通，单位是韦[伯]，符号为Wb 。
其中，NI F m =，它与电路中的电动势相似， S L R m μ=，它与电阻定律S L R ρ=相似。
小结表1 磁路与电路的比较磁 路电 路 磁通势NI F m =电动势E 磁通Ф电流I 磁阻S L R m μ=电阻S L R ρ= 磁导率μ 电阻率ρ磁路欧姆定律mm R F =Φ 电路欧姆定律R E I =4.4 电磁感应现象& 4.5 电磁感应定律一、电磁感应现象1、引言：英国物理学家法拉第坚信，电与磁决不孤立，有着密切的联系。
为此，他做了许多实验，把导线放在各种磁场中想得到电流需要一定的条件，他以坚韧不拔的意志历时10年，终于找到了这个条件，从而开辟了物理学又一崭新天地。
2、产生感应电流的条件观察提问：A、研究对象：由导体AB，电流表构成的闭合回路，磁场提供：蹄形磁铁。
B、AB做切割磁感线运动，可见电流表指针偏转，结论：1、像这样利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象，用电磁感应的方法产生的电流，叫感应电流。
2、闭合回路中的一部分道理在磁场中作切割磁感线运动时，回路中有感应电流。
磁路基础知识
基尔霍夫第二定律
NI＝ Hl ΦRm
电路旳基本物理量及公式
电动势E 电 流I 电 阻R 电 导G 欧姆定律
I E/R
基尔霍夫第一定律
i＝0
基尔霍夫第二定律
e＝iR
南通大学《电机学》
磁路基础知识
1.2铁磁材料及其特征
1.2.1铁磁材料旳高导磁性 1．铁磁物质旳磁化
将铁、镍、钴等铁磁物质放入磁场后，铁磁物质 呈现很强旳磁性，这种现象，称为铁磁物质旳磁化。
磁畴：在铁磁物质内部存在着许多很小旳天然磁化区。
南通大学《电机学》
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2．起始磁化曲线
将一块还未磁化旳铁磁材料进行磁化，当磁场 强度H由零逐渐增大时，磁通密度B也将随之增大， 曲线B=f(H)就称为起始磁化曲线
B
c
d
B f (H)
b
a
0
南通大学《电机学》
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B 0H
H
3.磁滞回线
相应旳模拟电路图
南通大学《电机学》
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1.1.5磁路旳基尔霍夫定律 1、磁路旳基尔霍夫第一定律
闭合面A显然有：
－Φ1＋Φ2＋Φ3＝0
Φ＝0
穿出(或进入)任一闭合面旳总磁通量恒等于零( 或者说，进入任一闭合面旳磁通量恒等于穿出该闭 合面旳磁通量)
南通大学《电机学》
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2、磁路旳基尔霍夫第二定律
Φ
RmFe
F
Rm
磁路基础知识
模拟电路图
解：铁心内磁通密度为
0.0009
BFe
AFe
T 1T 0.0009
从铸钢磁化曲线查得：与BFe相应旳HFe=9×102A/m
铁心段旳磁位降： H l Fe Fe 9 102 0.3A 270A
磁路的欧姆定律详解
磁路优化方法
拓扑结构优化
通过改进磁路拓扑结构，如采用更合 理的磁极布局、增加磁屏蔽等措施， 提高磁路性能。
材料选择优化
选用高性能磁性材料，如稀土永磁材 料、纳米晶磁材料等，以提高磁路的 磁导率和饱和磁感应强度。
参数调整优化
根据实际需求调整磁路参数，如气隙 大小、线圈匝数等，以实现磁路性能 的最优化。
应用欧姆定律计算磁通量
磁通量等于磁动势除以磁路的磁阻，其中磁阻与磁路的几何尺寸和材料属性有关。
交流磁路计算方法
考虑交流电的集肤效应和涡流损耗
01
交流电在导体中会产生集肤效应，使得电流主要集中在导体表
面，同时还会产生涡流损耗。
计算交流磁路的阻抗
02
交流磁路的阻抗包括电阻性分量和电抗性分量，其中电抗性分
关系
在磁性材料中，磁场强度 H和磁感应强度B之间存在 非线性关系，通常通过磁 化曲线来描述。
磁性材料分类及特点
软磁材料
易于磁化且易于退磁的材料，如 硅钢片、坡莫合金等。常用于变
压器、电机等电磁设备中。
硬磁材料
难以磁化且难以退磁的材料，如永 磁体（如钕铁硼）、磁记录材料等。 常用于制造永磁器件和磁记录设备。
3
在实际应用中，需要注意磁路中欧姆定律的适用 范围和限制条件，以确保计算和分析的准确性。
PART 04
磁路中欧姆定律具体应用 举例
REPORTING
直流磁路计算方法
确定磁路的几何尺寸和材料属性
包括磁路的长度、截面积、磁导率等。
根据磁路的励磁电流和线圈匝数计算磁动势
磁动势等于励磁电流与线圈匝数的乘积。
和或磁通泄漏现象。
最小化磁阻
为降低磁路中的磁阻，应选择合 适的磁性材料、优化磁路结构， 以减少磁通在传播过程中的损耗。
第三章磁路与电磁感应1
质的磁性有关。
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物质的磁性
1. 非磁性物质 非磁性物质分子电流的磁场方向杂乱无章，几乎
不受外磁场的影响而互相抵消，不具有磁化特性。
非磁性材料的磁导率都是常数，有：
0 r1 当磁场媒质是非磁性材料时，有： B( )
B=0H
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安培环路定律（全电流定律）
Hdl I
I1 H
式中： H d l 是磁场强度矢量沿任意闭合
I2
线(常取磁通作为闭合回线)的线积分；
I 是穿过闭合回线所围面积的电流的代数和。
安培环路定律电流正负的规定： 任意选定一个闭合回线的围绕方向，凡是电流方
向与闭合回线围绕方向之间符合右螺旋定则的电流
即有： Φ
NI l
F
Rm
S
式中：F=NI 为磁通势，由其产生磁通；
Rm 称为磁阻，表示磁路对磁通的阻碍作用； l 为磁路的平均长度；
S 为磁路的截面积。
2. 磁路的欧姆定律
若某磁路的磁通为，磁通势为F ，磁阻为Rm，则
F
Rm
此即磁路的欧姆定律。
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3. 磁路与电路的比较 磁路
磁通势F
磁通
磁感应强度B
磁阻 R m l
S
I
N
F NI
Rm
l
S
电路
电动势 E 电流 I 电流密度 J 电阻 R l
S
I
+
_E
R
I E R
E l
S
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电路与磁路
电工学中作业学生：杨川教师：刘晓芳学号：1101800327班号：1018203一电路与磁路电路是电流可以在其中流通的由导体连接的电路元件的组合，而磁路主要由磁性材料构成，在给定区域内形成闭合磁通通道的媒质组合。
相似之处：（1）磁路的欧姆定律与电路的欧姆定律相似，公式可相同的理解。
它们有如下的对照关系。
表格 1 磁路与电路对照()U R I jX I E σ=++-sin cos 90)m t N t E ωωω=-Φ= 直流励磁铁心线圈中只有铜损耗，即线圈电阻R 上的功率损耗2I R 。
而在交流铁心线圈中，除了铜损耗外还有处于交变磁化下的功率损耗，即铁损耗。
铁损耗包括有磁滞所产生的磁滞损耗和由涡流所产生的涡流损耗。
三 交流铁心线圈电路与交流空心线圈电路相同之处：（1） 两线圈中都将产生周期性变化的磁通，磁通势相同。
并且都将有磁通经过空气或其它非导磁介质而闭合。
不同之处：（1） 磁导率与电感：交流空心线圈中磁导率为0μ，为一恒定值，而交流铁心线圈中磁导率0r μμμ=，大小与电流大小及介质材料有关，故是一不确定量。
由线圈电感公式：2SN L lμ=可得，空心线圈中磁导率恒定，故空心线圈电感是恒定值。
而铁心线圈中磁导率不确定，故电感也不确定。
（2） 电磁关系：交流铁心线圈中的磁通分为主磁通和漏磁通，因此，将感应电动势分为主磁电动势e 和漏磁电动势e σ。
直流铁心线圈中不存在漏磁通。
（3） 电压电流关系：在交流空心线圈中，通过线圈的电流为a I ，则a I =在交流铁心线圈中由于铁心发生涡流和磁滞损失，使得电路电流降低，此时'a I =式中00,R X 分别为因铁损而存在的等效电阻和等效电感。
（4） 功率关系：在交流空心线圈中，功率2a aP I R =。
在铁心线圈中由于铁损的存在，功率将降低2Fe P RI P =+∆。
四 直流铁心线圈电路与直流空心线圈电路相同之处：（1） 直流铁心线圈和交流空心线圈中的电流在一定电压U 下只和线圈本身的电阻有关。
电机学：第一章 磁路2
主要内容：磁路基本定律，铁磁材料及交、直流磁路。
1-1磁路的基本定理
一、磁路的概念 同电流流过的路径称为电路一样，磁通经过的路径为磁路。 利用导磁性能良好的铁磁物质构成磁路。例如在电机、变压
器等设备中，应用铁磁物质制成一定的形状的磁路，使磁场主要 在这部分空间内分布。如图分别为变压器和直流电机的磁路。
用直流励磁 用交流励磁
磁路中磁通恒定 磁路中磁通交变
直流磁路 直流电机 交流磁路 变压器、感应电机
二、磁路的基本定律
磁路的基本定律有 安培环路定律，磁路的欧姆定律，磁路的基尔霍 夫第一定律，磁路的基尔霍夫第二定律。 1、安培环路定理（或称全电流定理）
在磁路中沿任一闭合路径L，磁场H的线积分等于该闭合回路所包围 的总电流，即：
基尔霍夫第二定律
Ni Hl Rm
电动势 E=IR 电流 I 电阻 R=L/σA =ρL/A 电导 G=1/R
电导率
欧姆定律 I= E R
基尔霍夫第一定律 i 0
基尔霍夫第二定律
e iR
电路与磁路的不同点：
1、电路中有电流就有功率损耗。磁路中恒定磁通下没有功率损耗。 2、电流全部在导体中流动，而在磁路中没有绝对的磁绝缘体，除
范围内。所以电机和变压器的铁心用导磁率较高的铁磁材料组成。
一、铁磁物质的磁化
1 、铁磁物质
铁磁物质的磁导率都很大，一般是
的几千倍。
0
铁磁物质
金属
铁、钴、镍： B高，居里温度高。缺点是电阻率 低，涡流耗严重。
非金属 铁氧体： 电阻率高，涡流损耗小，抗锈防腐。
2、铁磁物质的磁化
缺点是B低，温度稳定性差。
I
Rm R F E
注：由于铁磁材料的磁导率不是常数，所以Rm一般不是常数。 3、磁路的基尔霍夫第一定律
磁路欧姆定律
若磁路不均匀，由不同材料构成， 若磁路不均匀，由不同材料构成，则磁 路的磁阻应由不同的几段串联而成， 路的磁阻应由不同的几段串联而成，即
IN = ΦRm1 + ΦRm2 +路欧姆定律
为了使励磁电流产生尽可能大的磁通，在电磁设备中 要放置一定形状的铁心。绝大部分磁通将通过铁心形 成闭合路径——磁路。 I v v Φ Q ∫ Hdl = ∑ I
∴
磁路欧 姆定律
Φ IN = Hl = l = l S B
l
IN F Φ= = l / S Rm F=IN 称为磁动势，此为产生磁通的激励 称为磁动势， Rm 称为磁阻是磁路对磁通具有阻碍作用的物理量； 称为磁阻是磁路对磁通具有阻碍作用的物理量； l 为磁路的平均长度； 为磁路的平均长度； S 为磁路的截面积。 为磁路的截面积。
l S
电路欧姆定律与磁路欧姆定律比较如下： 电路欧姆定律与磁路欧姆定律比较如下：
磁 路 磁动势 F 磁通 Φ 磁感应强度B 磁感应强度 磁阻 R= l / S 电 路 电动势E 电动势 电流 I 电流密度 J 电阻 R= l / γS I
+ –
I N
Φ
E
R
F Φ= Rm
E I= R
δ I 0 S0 ≈S1 1 l1 S1
磁路的欧姆定律是
磁路的欧姆定律是
磁路的欧姆定律用来确定磁路的磁通Φ、磁动势F和磁阻Rm 之间的关系。
三者之间的定量关系可以表示为：Φ=F/Rm。
公式中：Rm是磁阻，单位为安培匝每韦伯，或匝数每亨利。
F 是磁动势，单位为安培匝。
Φ是磁通量，单位为韦伯。
即磁路中的磁通Φ等于作用在该磁路上的磁动势F除以磁路的磁阻Rm，这就是磁路的欧姆定律。
磁阻R与磁路的平均长度z成正比，与磁路的截面积S及构成磁路材料的磁导率口成反比，所以磁路磁阻的大小取决于磁路的几何尺寸和所采用材料的磁导率。
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比较：
磁 路 电 电动势E 电流 I
+
路
磁动势 Fm
磁通 I N Φ
I
磁阻 Rm
电阻 R
–
பைடு நூலகம்
磁路欧姆定律
电路欧姆定律
E
R
Fm Rm
E I R
(3-7)
磁动势
通过线圈的电流I和线圈匝 数N的乘积称为磁动势Fm
I
l S
Fm =IN
此为产生磁通的激励
返回
(3-8)
磁阻Rm
磁通通过磁路时受到的阻碍作用称为磁阻 Rm = l / S l 为磁路的平均长度； S 为磁路的截面积。
第7章
磁路欧姆定律
(3-1)
复习:
定律内容：
欧 姆 定 律
导体的电流跟导体两端的电压成正比， 跟导体的电阻成反比。
表达式： I = U / R
I —表示这段导体的电流。 U—表示这段导体两端的电压 R—表示这段导体的电阻
(3-2)
i
铁心
（导磁性能好 的磁性材料）
u1
u2
(3-3)
磁路的概念
磁路：磁通所通过的路径 电路：电流所通过的路径
电流 磁通 电 阻 磁 动 势 磁 阻 直流磁路 交流磁路
电 动 势
(3-4)
磁路的概念
变压器的磁路
2极直流电机的磁路
(3-5)
主磁通与漏磁通
主磁通：全部在磁路内部闭合的磁 通称为主磁通。
漏磁通：围绕载流线圈、部分铁心 和铁心周围的空间，还存在少量分 散的磁通，这部分磁通称为漏磁通 。
I
l S
返回
(3-9)
第7章 结 束
(3-10)