磁路欧姆定律
磁路欧姆定律
带负载后磁动势的平衡关系为：
铁芯中主磁通的最大值 在变压器空载或有负载
i1 N1 i2 N 2 i10 N
时基本不变 。
(3-31)
变压器工作原理
（变换电流作用）
由于变压器铁芯材料的导磁率高 、空载励磁电流 i10 很小，可忽略
i10 u1 e1
i2
e2
u20
原、2
(3-34)
阻抗变换举例：扬声器上如何得到最大输出功率？
（2）将负载通过变压器接到信号源上，使其阻抗匹配。 设变比 则：
RL 3.5 8 98
2
2
N1 K 3.5 : 1 N2
Rs U1
i1
N1 N 2
i2
u2 RL
输出功率为：
U 50 pL R R RL 100 98 98 6.25W L S (3-35)
(3-5)
二、铁磁材料的磁性能：
1、磁导率高
r
》1
磁畴结构
在物质内部电子绕原子核 旋转及电子本身自转形成 了分子电流，这个电流会 产生磁场。同时铁磁材料 内部的分子之间有一种相 互作用力，使得每个区域 内的分子磁场具有相同的 方向，组成许多小磁体， 具有磁性，这些小磁体称 为“磁畴”。
(3-6)
流一直很大，将会导致过热，把线圈烧坏。
磁路小结
直流磁路
U I R
(U不变，I不变）
IN Φ Rm
（Φ随Rm变化）
交流磁路
U Φm 4.44fN
（ U不变时，
IN ΦRm
( I 随 Rm 变化）
(3-22)
Φ m基本不变）
§7-2 变压器
磁路的欧姆定律
磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律是电磁学中的重要定律之一，它描述了磁场中的电流与磁通量之间的关系。
欧姆定律是电学中的基础定律，而磁路的欧姆定律则是磁学中的基础定律，两者有着相似的表达形式和物理意义。
磁路的欧姆定律可以简单地表述为：在闭合磁路中，磁通量的变化率与磁势差之间的比值等于磁路的总电阻。
这个定律类似于电路中的欧姆定律，只不过将电流替换为磁通量，电势差替换为磁势差，电阻替换为磁路的总电阻。
磁路的欧姆定律可以用一个简单的公式来表示：Φ = Rm * Φm，其中Φ表示磁通量，Rm表示磁路的总电阻，Φm表示磁势差。
这个公式可以帮助我们计算磁路中的电流和磁通量之间的关系。
磁路的欧姆定律的应用非常广泛，特别是在电机和变压器等电磁设备中。
在电机中，磁路的欧姆定律可以帮助我们计算电机中的磁通量和电流之间的关系，从而确定电机的性能和效率。
在变压器中，磁路的欧姆定律可以帮助我们计算变压器中的磁通量和电流之间的关系，从而确定变压器的变比和效率。
除了应用在电磁设备中，磁路的欧姆定律还可以应用在磁传感器和磁存储器等领域。
在磁传感器中，磁路的欧姆定律可以帮助我们测量磁场的强度和方向。
在磁存储器中，磁路的欧姆定律可以帮助我们存储和读取信息。
磁路的欧姆定律是电磁学中的一条重要定律，它描述了磁场中的电流与磁通量之间的关系。
磁路的欧姆定律可以用一个简单的公式来表示，通过这个公式我们可以计算磁路中的电流和磁通量之间的关系。
这个定律在电磁设备、磁传感器和磁存储器等领域有着广泛的应用。
磁路的欧姆定律的理解和应用对于电磁学的学习和工程实践具有重要的意义。
希望通过本文的介绍，读者对磁路的欧姆定律有了更深入的了解。
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
#
返回
磁路基础知识
磁路基础知识
磁路基础知识
磁路基础知识
磁路基础知识
磁路基础知识
磁路基础知识
磁路基础知识
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 第1章 磁路基础知识
1.1
1.2
磁路和磁路基本定律 铁磁材料及其特性
南通大学《电机学》
磁路基础知识
1.1磁路和磁路基本定律 1.1.1描述磁场的基本物理量
1、磁感应强度B（磁密） 2、磁通 3、磁导率：表示物质导磁能力强弱的物理量 真空磁导率0=4×10-7H/m 铁磁材料磁导率 >>0 4、磁场强度H=B/
南通大学《电机学》
dΨ dt
为负，而e为正，将企图增加磁链。
磁路基础知识
1.1.2电磁感应定律
线圈磁链的变化，可以有以下两种不同的方式： 若磁场由交流电流产生，则磁通随时间变化，所产 生的电动势称为变压器电动势。
若通过线圈的磁通不随时间变化，但线圈与磁场之 间有相对运动，也会引起线圈磁链的变化，所产生 的电动势称为运动电动势。
南通大学《电机学》
磁路基础知识
1.1.2电磁感应定律
若电动势、电流和磁通的正方向如图所示，则感应电 动势可表示为
e dΨ dt
或
e N
dΦ dt
必须指出：在建立上式时，各电、磁 量的正方向十分重要，其物理概念是： 线圈中的感应电动势倾向于阻止线圈 中磁链的变化。
dΨ
1、磁链正向增加， d t 为正，而e为负值，将企图减少磁链； 2、磁链正向减少，
南通大学《电机学》 磁路基础知识
1.1.5磁路的基尔霍夫定律
1、磁路的基尔霍夫第一定律 闭合面A显然有：
－ Φ1＋ Φ 2＋ Φ 3＝ 0
A
i
N
即：
Φ＝ 0
2
1
3
图1-4 磁路的基尔霍夫第一定律
穿出(或进入)任一闭合面的总磁通量恒等于零(或 者说，进入任一闭合面的磁通量恒等于穿出该闭 合面的磁通量)
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。
第一章 磁路基础知识
l1 l2 3l 15 10 2 m 两边磁路长度：
气隙磁位降： B 1.211 2H 2 2 2.5 10 3 A 4818 A 0 4π 10 7
1.211 (2 0.25) 2 B T 1.533T 中间铁心磁位降： 3 4 A 4 10
磁路基础知识
1.2.3涡流与涡流损耗 1、涡流 2、涡流损耗：涡流在铁心中引起的损耗 3、注意:为减小涡流损耗，电机和变压器的铁心都用 含硅量较高的薄硅钢片叠成。 4、铁心损耗：磁滞损耗+涡流损耗
2 pFe f 1.3 BmG
南通大学《电机学》
磁路基础知识
1.3直流磁路的计算
磁路计算正问题——给定磁通量，计算所需的励磁磁动势 磁路计算逆问题——给定励磁磁势，计算磁路内的磁通量 磁路计算正问题的步骤： 1）将磁路按材料性质和不同截面尺寸分段； 2）计算各段磁路的有效截面积Ak和平均长度lk； 3）计算各段磁路的平均磁通密度Ak ，Bk=Φk/Ak； 4）根据Bk求出对应的Hk；
Φ
RmFe
N
F
Rm
i
Φ
串联磁路 南通大学《电机学》 磁路基础知识
模拟电路图
解：铁心内磁通密度为 BFe 0.0009 T 1T
AFe 0.0009
从铸钢磁化曲线查得：与BFe对应的HFe=9×102A/m
H FelFe 9 10 2 0.3A 270 A 铁心段的磁位降：
查磁化曲线：H1 H 2 215 A/m
H1l1 H 2l2 215 15 10 2 A 32.25A
总磁动势和励磁电流为：
Ni 2H H l
3 3
H 1l1
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
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。
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。
磁路及动力学基础知识
矫顽力
磁滞现象是铁磁材料的另一个特性。
第1章
返 回 上 页 下 页
说明1:基本磁化曲线
B
不同的铁磁物 质其磁滞回线 宽窄是不同的， 当铁磁材料的 磁滞回线较窄 时，可用它的 平均磁化曲线， 即基本磁化曲 线进行计算
基 本 磁 化 曲 线
H
基本磁化曲线
定义:对同一铁磁材料，选择 不同的磁场强度进行反复磁 化，可得一系列大小不同的 磁滞回线,再将各磁滞回线的 顶点联接起来，所得的曲线。 第1章
第1章
返 回 上 页 下 页
■磁场强度 磁场强度是计算磁场所用的物理量，其大小等 于磁场中某点的磁感应强度与该点上的磁导率之比。 H的单位：安／米 B 矢量 H B的单位： 特斯拉 的单位：亨／米
讨论 磁场内某一点的磁场强度H与有关吗？
NI Hx lx
磁场内某一点的H只与电流大小、线圈匝数及该点的几何 位臵有关，而与(磁介质的磁性)无关。
问 磁场内某一点的磁感应强度B与有关吗？
第1章
返 回 上 页 下 页
1.1.2 本课程中常用的基本电磁定律
复习电路定律
1.电路欧姆定律 I U ，直流电路
R U I ，交流电路 Z
2.基尔霍夫定律
I 0，直流电路 基尔霍夫第一定律 I 0，交流电路
x Hx
I
Hdl H l I NI
其中
x x
H x 2 x
NI Hx lx
l x＝2 x是半径为x的圆周长 Hx是半径 x 处的磁场强度 NI ＝ F即线圈匝数与电流的乘积，称磁动势或磁势 单位为安匝（A）
第1章
返 回 上 页 下 页
第三章磁路与电磁感应1
质的磁性有关。
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
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
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
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。
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
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
总目录 章目录 返回 上一页 下一页
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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
–
磁路Hale Waihona Puke 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。
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 。
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
I
l S
返回
(3-9)
第7章 结 束
(3-10)