有关磁路计算的一些概念
磁路计算1
9
若长度为l的导体处于磁通密度为B的均匀 磁场中，则当导体长度方向与磁通密度 方向垂直、导体流过电流i时，电磁力的 计算公式为 F=Bli
其方向可用左手定则确定
10
11
4、磁路的欧姆定律
作用在磁路上的磁动势 F 等于磁路内的磁通量 Φ乘以 磁阻 Rm
磁场强度等于磁通密度除以磁导率
于是
H B/
N
d dt
当磁通密度B、导体长度为 、相对磁场的速度为 ， l v 则导体中产生的电动势 为 e Blv
7
电磁感应现象
法拉第实验：
S
N
v v V0 K
磁铁与线圈有相对运动 有源线圈的电流变化
闭合导线回路包围的磁通量变化时，回路中就会产生电流。
8
3电磁力定律
载流导体在磁场中将受到力的作用，这种 力称为安培力。电机学中则称为电磁力。 （electromagnetic force)
BdA BA
磁场强度H —— 计算磁场时引用的物理量。 B=μH ，单位：A/m
2
二. 磁路的概念
磁通所通过的路径称为磁路
3
漏 磁 通
主磁通
漏 磁 通
变压器的磁路
4
三、常用的的电工定律
1、安培环路定律
沿任何一条闭合回线L，磁场强度H的线积分等于该闭合回线 所包围的电流的代数和
Hdl i
F Hl 159 0.3A 47.7A
47.7 iF/N A 9.54 10 2 A 500
13
5、磁路的基尔霍夫定律
（1）磁路的基尔霍夫电流定律 1 2 3 0 或
0
14
1
i
磁路的基本概念-文档资料
也叫磁通势，即
Em = NI 磁动势Em的单位是安培(A)。
.
4
2．磁阻
磁阻就是磁通通过磁路时所受到的阻碍作用，用Rm表 示。磁路中磁阻的大小与磁路的长度l成正比，与磁路的横
截面积S成反比，并与组成磁路的材料性质有关。因此有
2．磁路
磁通经过的闭合路径叫磁路。磁路和电路一样，分为有 分支磁路和无分支磁路两种类型。图5-12给出了无分支磁路， 图5-13给出了有分支磁路。在无分支磁路中，通过每一个横 截面的磁通都相等。
图 5-12 无分支磁路
图 5-13 有 分 支 磁 路
.
3
二、磁路的欧姆定律
1．磁动势
通电线圈产生的磁通 与线圈的匝数N和线圈中所通
.
7
表5-2列出了电路与磁路对应的物理量及其关系式。
表5-2 磁路和电路中对应的物理量及其关系式
电
路
磁
路
电流 电阻 电阻率
I R l
S
电动势 电路欧姆定律
E I E
R
磁通 磁阻 磁导率
Rm
l S
磁动势 磁路欧姆定律
E m IN
Em Rm
.
8
第五节 磁路的基本概念
一、磁路 二、磁路的欧姆定律
.
1
一、磁路
1．主磁通和漏磁通
如图5-12所示，当线圈中通以电流后，大部分磁感线沿铁 心、衔铁和工作气隙构成回路，这部分磁通称为主磁通；还 有一部分磁通，没有经过气隙和衔铁，而是经空气自成回路， 这部分磁通称为漏磁通。
图5-12 主磁通和漏磁通
.
2
动势Em对应于电动势E，磁阻Rm对应于电阻R。因此，这一 关系称为磁路欧姆定律。
磁路计算 -回复
磁路计算是用于计算磁场中磁路参数的过程，它是磁场分析和电磁设备设计中的重要步骤之一。
磁路计算可以帮助确定磁路的磁通量、磁势、磁阻和磁感应强度等参数。
下面是进行磁路计算的一般步骤：
⚫确定磁路几何形状：首先需要确定磁路的几何形状，包括磁心、线圈和气隙等部分。
这些部分的形状和尺寸对磁路参数的计算有重要影响。
⚫材料特性和参数：确定各个磁路部分的材料特性和参数，包括磁性材料的磁导率、导磁率以及其他相关参数。
这些参数是进行磁路计算的基础。
⚫磁路分析方程：根据磁路的几何形状和材料特性，建立磁路分析方程。
这些方程可以是基于法拉第电磁感应定律或安培环路定理等。
⚫边界条件和约束：根据具体情况，确定磁路中的边界条件和约束。
这些条件可以是给定的电流、磁通量或磁势值等。
⚫解方程和计算：使用数值方法或解析方法，求解磁路分析方程，
得到磁路中各个部分的磁通量、磁势和磁感应强度等参数。
⚫结果分析和优化：分析计算结果，评估磁路的性能，并根据需要进行优化调整。
这可以包括改变磁路的几何形状、材料选型或改变线圈的绕组方式等。
需要注意的是，磁路计算是一个复杂的过程，涉及到电磁学、数学和工程等知识领域。
在实际应用中，通常会借助电磁场仿真软件或计算工具来辅助进行磁路计算，以提高计算的准确性和效率。
磁路设计的基本概念
磁路设计的基本概念第一章磁路电机是一种机电能量转换装置，变压器是一种电能传递装置,它们的工作原理都以电磁感应原理为基础，且以电场或磁场作为其耦合场。
在通常情况下，由于磁场在空气中的储能密度比电场大很多，所以绝大多数电机均以磁场作为耦合扬。
磁场的强弱和分布，不仅关系到电机的性能，而且还将决定电机的体积和重量；所以磁场的分析扣计箅，对于认识电机是十分重要的。
由于电机的结构比校复杂，加上铁磁材料的非线性性质，很难用麦克斯韦方程直接解析求解；因此在实际工作中．常把磁场问题简化成磁路问题来处理。
从工程观点来说，准确度已经足够。
本章先说明磁路的基本定律，然后介绍常用铁磁材料及其性能，最后说明磁路的计算方法。
1-1 磁路的基本定律一、磁路的概念磁通所通过的路径称为磁路。
图1—1表示两种常见的磁路，其中图a为变压器的磁路，图b为两极直流电机的磁路。
在电机和变压器里，常把线圈套装在铁心上。
当线圈内通有电流时、在线圈周围的空间(包括铁心内、外)就会形成磁场。
由于铁心的导磁性能比空气要好得多，所以绝大部分磁通将在铁心内通过，并在能量传递或转换过程中起耦合场的作用，这部分磁通称为主磁通。
围绕裁流线圈、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。
主磁通和漏磁通所通过的路径分别构成主磁路和漏磁路，图1—l中示意地表出了这两种磁路。
用以激励磁路中磁通的载流线圈称为励磁线圈(或称励磁绕组)，励磁线圈中的电流称为励磁电流(或激磁电流)。
若励磁电流为直流，磁路中的磁通是恒定的，不随时间而变化，这种磁路称为直流磁路；直流电机的磁路就属于这一类。
若励磁电流为交流(为把交、直流激励区分开，本书中对文流情况以后称为激磁电流)，磁路中的磁通随时间交变变化，这种磁路称为交流磁路；交流铁心线圈、变压器和感应电机的磁路都属于这一类。
二、磁路的基本定律进行磁路分析和计算时，往往要用到以下几条定律。
安培环路定律沿着任何一条闭合回线L，磁场强度H的线积分值恰好等于该闭合回线所包围的总电流值∑i，(代数和)．这就是安培环路定律(图l—2)。
磁路的基本概念和基本定律
磁路的基本概念和基本定律在很多电工设备（象变压器、电机、电磁铁等）中，不仅有电路的问题，同时还有磁路的问题，这一章，我们就学习磁的相关知识。
一、磁铁及其性质：人们把物体能够吸引铁、钴等金属及其合金的性质叫做磁性，把具有磁性的物体叫做磁体（磁铁）。
磁体两端磁性最强的区域叫磁极。
任何磁体都具有两个磁极，而且无论把磁体怎样分割总保持有两个异性磁极，也就是说，N极和S极总是成对出现的。
与电荷间的相互作用力相似，磁极间也存在相互的作用力，且同极性相互排斥，异极性相互吸引。
1．1磁场与磁感应线磁铁周围和电流周围都存在磁场。
磁场具有力和能的特征。
磁感应线能形象地描述磁场。
它们是互不交叉的闭合曲线，在磁体外部有N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极，磁感应线上某点的切线方向表示该点的磁场方向，其疏密程度表示磁场的强弱。
1．2描述磁场的物理量：磁感应强度B：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线所受电磁力F与电流I和导线有效长度L的乘积IL的比值即为该处的磁感应强度，即B＝F/IL，单位：特斯拉。
磁感应强度是表示磁场中某点磁场强弱和方向的物理量，它是一个矢量，它与电流之间的方向关系可用右手螺旋定则来确定。
磁通∮：磁感应强度B和与它垂直方向的某一截面积S的乘积，称为通过该面积的磁通，即∮＝BS，由上式可知，磁感应强度在数值上可以看作与磁场方向相垂直的单位面积所通过的磁通，故又称为磁通密度，单位是伏.秒，通常称为“韦”。
磁通∮是描述磁场在空间分布的物理量。
磁导率u是说明媒体介质导磁性能的物理量。
1．3定则电流与其产生磁场的方向可用安培定则（又称右手螺旋法则）来判断。
安培定则既适用于判断电流产生的磁场方向，也可用于在已知磁场方向时判断电流的方向。
1.直线电流产生的磁场，以右手拇指的指向表示电流方向，弯曲四指的指向即为磁场方向。
2.环形电流产生的磁场：以右手弯曲的四指表示电流方向，拇指所指的方向即为磁场方向。
3．通电导体在磁场内的受力方向，用左手定则来判断。
磁路计算
② 由于电机中一对极磁路中两个极的磁路情况相似，所以 只需计算半条回路上的各段磁位降，它们的总和就等于每 个评级的励磁磁势。以下叙述磁位降或磁势均为每极的。
步骤： u
E
B
S
H
HL
F0
4．电机中常用的磁性材料
热轧 硅钢片冷轧无含硅硅钢量片(1(含3硅%)量.5%以下)
比损耗小, 导磁性好, 平整度高 价格低, 导磁导热, 焊接性能好
损失长度：
bv
bv 2
bv 5
（一边开风道）
bv
bv
bv 2
5
2
（二边开风道）
③ 综上所述：
lef lt 2 Nvbv
三、气隙系数 k
③ 在实际上，定、转子都具有径向通风，气隙磁场沿轴向分布
不均匀；由于径向通风道没有钢片，磁通较少，因此也不能用 lt
2. lef 的物理意义：
由于边缘效应和径向通风沟的影响，使气隙磁场沿轴向分 布不均匀，在铁心中磁密大，在通风沟及定、转子端部磁 密较小。为了计算方便，从等效磁道的观点出发，引入计
算长度 lef 的概念，即在这个长度内它的磁密 B 为不变。
因而它决定于励磁磁势分布曲线的形状、气隙的均匀
程度及磁路饱和程度。
如：F 是正弦分布， 均匀，磁路不饱和
则
B(
x)
是正弦，
p
2
0.637
磁路越饱和，B(x)
越平，Bav
越大，
p
越大
（一）直流电机
p
的确定
1．均匀气隙：
p
bp
而
bp
bp
2
bp 极弧实际长度
p
bp
2
2 计及极靴尖处的边缘效应
第三章 磁路计算
③ 经验公式
k 1
t1 10 bZ1 10
(bZ1 : 定子齿宽 )
定、转子都开槽的话，则 k k1 • k 2
四、 极轭间残余气隙磁位降的计算
1．引入：由于工艺上的原因及旋转时的离心力作用， 凸极同步电机转子磁极与磁轭的接触面间不可能形成 处处密合，而在局部出现残隙，在磁路计算时可把它 看成磁路中附加一均匀等值气隙。
求出离齿最狭部分1/3处齿高处的 B 1 H 1 Ft H 1 Lt
t
t
t
3
3
3
B1 t 3
B lef t KFeltb 1
t
H1 t 3
Ft
H 1 Lt t 3
3
注意： b 1 t 3
(Da
2
1 3
hs
)
Z1
bs1
矩形槽尺寸及齿部磁场强度分布
用图解法求取实际齿磁密 和相应磁场强度
（二）齿磁密大于1.8T的场合（对于热轧钢片） 1．为什么不行？
算长度 lef 的概念，即在这个长度内它的磁密 B 为不变。
无径向通风道电机气隙磁场 的轴向分布
有径向通风道电机气隙磁场 的轴向分布
3．计算方法 ①边缘效应的影响（无径向通风沟）
如考虑边缘效应，经过作图和分析证明：lef lt 2
如不考虑边缘效应（如直流电机设计），则：lef lt
②通风道的影响 计算长度：lef lt Nvbv
则
B(
x)
是正弦，
p
2
0.637
磁路越饱和，B(x)
越平，Bav
越大，
p
越大
（一）直流电机
p
的确定
1．均匀气隙：
p
bp
磁路平均长度和有效磁路长度
磁路平均长度和有效磁路长度磁路平均长度和有效磁路长度是在电磁学中常用的两个概念，用于描述磁场在闭合磁路中的传播情况。
磁路平均长度指的是磁场传播的平均路径长度，而有效磁路长度则指的是磁场传播的有效路径长度。
本文将详细介绍这两个概念，并探讨它们在电磁学中的应用。
一、磁路平均长度磁路平均长度是指磁场传播的平均路径长度，它是通过对磁路中不同部分的长度进行加权平均得到的。
在闭合磁路中，磁场的传播路径是由磁场强度和磁导率共同决定的。
当磁导率不均匀或磁场强度分布不均匀时，磁场会在磁路中发生偏转或集中，导致磁场传播路径变长或变短。
因此，为了描述磁场在磁路中的传播情况，引入了磁路平均长度这个概念。
磁路平均长度可以用下面的公式来计算：磁路平均长度= ∑(li*mi)/∑mi其中，li是磁路中第i段的长度，mi是磁路中第i段的磁导率。
通过对磁路中每一段的长度进行加权平均，可以得到整个磁路平均长度。
磁路平均长度是磁路中磁场传播路径的一个重要参数，它可以用来评估磁路中磁场传播的效果。
二、有效磁路长度有效磁路长度是指磁场传播的有效路径长度，它是通过对磁路中不同部分的磁导率进行加权平均得到的。
在闭合磁路中，磁场的传播路径是由磁场强度和磁导率共同决定的。
当磁导率不均匀或磁场强度分布不均匀时，磁场会在磁路中发生偏转或集中，导致磁场传播路径变长或变短。
为了描述磁场在磁路中的传播情况，引入了有效磁路长度这个概念。
有效磁路长度可以用下面的公式来计算：有效磁路长度= ∑(li*Hi)/∑Hi其中，li是磁路中第i段的长度，Hi是磁路中第i段的磁场强度。
通过对磁路中每一段的磁场强度进行加权平均，可以得到整个有效磁路长度。
有效磁路长度是磁路中磁场传播路径的一个重要参数，它可以用来评估磁路中磁场传播的效果。
三、磁路平均长度和有效磁路长度的应用磁路平均长度和有效磁路长度是磁路设计和分析中常用的参数。
它们可以用来评估磁路中磁场传播的效果，指导磁路的设计和优化。
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。
磁路定律
并联磁路的磁阻的倒数等于分支路磁阻倒数之和。 并联磁路的磁阻的倒数等于分支路磁阻倒数之和。
磁路定理
例题12-4 设环式线圈铁芯的长度 设环式线圈铁芯的长度l=60cm, 缝隙的宽 例题 环式线圈的面积S=12cm2, 总匝数 总匝数N=1000, 电 度l0=0.1cm, 环式线圈的面积 流为1A,铁芯的相对磁导率 铁芯的相对磁导率 流为 铁芯的相对磁导率 r=600, 试求缝隙内的磁场强 度 H 0.
磁路定理
设磁路中部的磁通量 为Φ ，在另外两个分支磁 路中的磁通量分别为 Φ1 和 Φ2 。
Φ1
Φ
Φ = Φ1 + Φ2
对每个分支路用安培环路定理
Φ2
Fm = NI = ΦRmΦ + Φ1Rm1 Fm = NI = ΦRmΦ + Φ2Rm2
1 1 1 = + Rm Rm1 Rm2
Fm Φ= Rm + RmΦ
Hl = NI ∵Φ = BS = HS
NI ∴Φ = l S
磁路定理
NI Φ= l S
I=
ε
R
=
ε
l γS
I
F m Φ= Rm
磁路的欧 姆定理
其中 F = NI 为磁路的 m 磁通势， 磁通势，单位为 A 。
l Rm = b 为闭合磁路的磁阻，单位为 A/W 。 为闭合磁路的磁阻， 磁阻 S
磁路定理
如果在铁环中留有空隙， 如果在铁环中留有空隙， 据安培环路定理
I
H0
Hl + H0l0 = NI ∵B = H, B0 = 0H0 Φ = BS = B0S
l0
NI Fm Fm ∴Φ = l = = l0 Rml + Rm0 Rm S + 0S
磁路长度计算公式
磁路长度计算公式好的，以下是为您生成的关于“磁路长度计算公式”的文章：在我们的物理世界中，磁路长度的计算可是个相当有趣又重要的事儿。
这就好像是在一个神秘的磁场王国里，要找到一条通往真理的路径。
咱先来说说啥是磁路。
想象一下，磁力线就像是一群调皮的小精灵，它们在各种磁性材料中穿梭奔跑。
而这些小精灵跑过的路径，合起来就形成了磁路。
那磁路长度又是啥呢？简单说，就是这些小精灵跑过的总距离。
要计算磁路长度，那得有个公式。
这公式就像是一把神奇的钥匙，能打开磁场世界的大门。
磁路长度的计算公式通常是：$L = \sum_{i}l_i / \mu_i$ 。
这里的 $l_i$ 表示的是每个磁路段的长度，而 $\mu_i$ 则是对应磁路段的磁导率。
举个例子来说吧，有一次我在实验室里做一个关于电磁的小实验。
我准备了一块马蹄形的磁铁，还有一些绕好的线圈。
我想弄清楚这个简单装置里的磁路长度。
我拿着尺子，仔细地测量每一段磁铁的长度，心里还默默念叨着可别量错了。
然后对照着资料，查找不同部位的磁导率。
这过程可不轻松，眼睛都快盯花了。
在计算的过程中，我发现一点点的误差都会导致结果大不相同。
就像走在一条弯弯曲曲的小路上，稍微偏一点方向，可能就走到岔路上去了。
而且，不同材料的磁导率差别还挺大的，有的大得惊人，有的小得可怜。
这就像是不同性格的小伙伴，有的特别活泼好动（磁导率大），有的就比较安静内向（磁导率小）。
磁路长度的计算在实际生活中的应用那可多了去了。
比如说电机的设计，要是磁路长度没算对，那电机可能就转不起来，或者效率低得让人头疼。
还有变压器，要是磁路长度出了差错，那电压变换可就不准确啦，说不定还会引发一些安全问题呢。
再比如说，咱们家里用的那些音响设备，里面也有电磁的学问。
要想让音响发出好听的声音，就得把磁路长度算得准准的，这样才能保证音质清晰、动听。
所以说啊，磁路长度的计算公式虽然看起来有点复杂，但是只要咱们用心去理解，多动手实践，就一定能掌握它的奥秘。
第五节 磁路的基本概念
第五节磁路的基本概念
1、经过的闭合路径叫磁路，磁路也像电路一样，分磁路和磁路。
2、当电磁铁线圈中通以电流后，大部分磁通沿铁心构成回路，这部分磁通叫做。
还有一小部分磁通，它们经过空气自成回路，这部分磁通叫做。
3、通过线圈的和的乘积叫磁动势也称，计算公式为。
其中N表示线圈的，I表示通过线圈的，单位是，E m表示
其单位是。
4、磁通通过磁路时，所受到的阻碍作用叫，用表示，其单位是。
磁阻的大小与磁路的长度L成（正、反），与磁路的横截面积成比，并与磁路的材料性质有关，写成公式为。
5、通过磁路的磁通和成正比，而与成反比，叫做磁路的欧姆定律，其公式为。
6、磁场强度与磁路长度的乘积叫做磁位差又叫，公式表示为，对于均匀磁路磁动势和磁位差的关系是，这叫做全电流定律。
（）7、磁阻的单位和电阻的单位一样都是欧姆。
（）8、通过磁路的磁通和磁动势成反比。
（）9、通电线圈磁动势的大小只与电流的大小有关。
（）10、磁路中的磁阻与导体横截面积成正比。
（）11、铁磁物质的磁阻是常数，不随所加电流的改变而改变。
（）12、通电线圈的磁动势与线圈的匝数与成正比。
13、在长度为314cm，截面直径为4cm的空心电感线圈中，产生5×10-5Wb的磁通时所需的磁动势是多少。
（μ0=4π×10-7）
14、已知匀强磁场的磁感应强度B=0.8T,磁感应线垂直穿过铁心，铁心的横截面积为20cm2，求通过铁心横截面的磁通。
1。
磁路分析与计算1剖析
目录
• 磁路分析的基本概念 • 磁路分析的方法 • 磁路计算的基本公式 • 磁路计算的应用实例 • 磁路计算的注意事项
01
磁路分析的基本概念
磁场与磁力线
磁场
磁场是磁力作用的空间，磁力线是描述磁场分布的工具。
磁力线特点
磁力线具有闭合性、方向性、无头无尾、不相交等特性。
磁力线分布
磁通与磁通密度
总结词
磁通和磁通密度是描述磁场分布的两个重要物理量，它们在磁路分析和计算中具有重要 应用。
详细描述
磁通是描述磁场中某点穿过某一平面的量，反映了磁场的大小和方向。而磁通密度则是 指单位面积内的磁通量，用于描述磁场在空间中的分布情况。在磁路分析和计算中，磁 通和磁通密度是关键的物理量，用于计算磁阻、磁感应强度等其他相关参数。了解它们
磁势与磁动势
总结词
磁势和磁动势是描述磁场能量的物理量，它们在磁路计算中具有重要意义。
详细描述
磁势是指磁场中某点的磁场强度与该点到场源电流的距离的乘积，反映了磁场中某点的场强大小和方向。而磁动 势则是描述磁场能量的物理量，它等于磁通与磁阻的乘积，反映了磁场对电流的阻碍作用。在磁路分析和计算中， 磁势和磁动势是重要的参数，用于计算磁通、磁阻等其他相关物理量。
2
该方法适用于具有简单边界条件的磁路结构，能 够得到磁通密度、磁通量和磁感应强度等基本磁 学量的解析表达式。
3
解析法可以用于研究磁路的线性特性和磁路参数 对性能的影响，有助于优化磁路设计。
数值法
01
数值法是一种基于计算机仿真的磁路分析方法，通过建立磁路 模型并利用数值计算得到磁学量的近似解。
02
该方法适用于复杂的磁路结构，能够处理边界条件和材料属性
磁路计算问题及其与电路计算的区别
磁路计算问题及其与电路计算的区别磁路计算问题及其与电路计算的区别1. 引言磁路计算作为电磁学中的重要内容，一直是学习者们所关注的焦点。
它不仅在电机、变压器等电气领域有重要应用，还与电路计算有着一定的联系。
本文将着重探讨磁路计算问题及其与电路计算的区别，帮助读者更深入地理解这一主题。
2. 磁路计算的基础概念磁路计算是指在电磁系统中，通过磁路参数的计算和分析来研究磁场分布、磁通、磁势等问题。
它是电磁学理论的一部分，主要用来描述磁场在磁性材料中的传播和分布规律。
在磁路计算中，需要考虑的因素包括磁通量、磁阻、磁势等。
3. 电路计算的基本原理电路计算是指在电路理论中，通过电流、电压、电阻等参数的计算和分析来研究电路中的电流分布、电压分布、功率分布等问题。
它是电工电子领域的基础课程之一，主要用来描述电流在电路中传播和分布规律。
在电路计算中，需要考虑的因素包括电流、电压、电阻、电感、电容等。
4. 磁路计算与电路计算的区别1) 物理特性不同磁路计算主要研究磁场的传播和分布规律，因此其物理特性主要涉及电磁感应、磁通、磁势等方面；而电路计算主要研究电流的传播和分布规律，因此其物理特性主要涉及电流、电压、电阻等方面。
2) 参数不同在磁路计算中，需要考虑的参数主要包括磁通量、磁阻、磁势等；而在电路计算中，需要考虑的参数主要包括电流、电压、电阻、电感、电容等。
3) 应用范围不同磁路计算主要应用于电机、变压器等电气设备中，用来描述磁场分布和磁通量的变化规律；而电路计算主要应用于电子电路、通信电路、功率电子等领域，用来描述电流、电压、功率的分布和变化规律。
5. 个人观点和理解从个人观点来看，磁路计算与电路计算虽然在物理特性、参数和应用范围上有所不同，但它们都是描述自然界中电磁现象的重要工具。
磁路计算在电气工程中具有重要的应用意义，掌握磁路计算的基本原理对于从事电气工程技术和研究的人员来说是非常必要的。
6. 总结通过本文的讨论，我们深入探讨了磁路计算问题及其与电路计算的区别。
磁路计算——精选推荐
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。
磁路基础知识梳理
磁路基础知识梳理磁路是指在磁场中传递磁能的路径。
了解磁路的基础知识对于深入理解电磁现象和电磁设备的原理和工作方式具有重要意义。
本文将对磁路的基础知识进行梳理，包括磁场、磁感应强度、磁路的元件以及应用。
1. 磁场磁场是指周围空间中存在磁力的区域。
根据安培定律，电流通过导线时会产生磁场，而磁场会对通过其内部的导线产生力。
磁场有方向和大小之分，可以用磁感应强度来描述。
2. 磁感应强度磁感应强度（B）是指单位面积上垂直于磁场方向的磁通量。
磁感应强度的单位是特斯拉（T）。
根据法拉第电磁感应定律，当磁通量改变时，会在导体中产生感应电动势。
磁感应强度与产生磁场的电流成正比，与距离成反比。
对于长直导线，可以用安培定律来计算磁感应强度。
而对于螺线管等复杂形状的导体，需要使用比奥-萨伐尔定律进行计算。
3. 磁路的元件磁路的元件包括磁铁、螺线管、磁芯等。
磁铁是产生磁场的设备，常见的磁铁有永磁体和电磁铁。
永磁体由自然磁体或人工磁体制成，具有恒定的磁场。
电磁铁是通过通电产生磁场的设备。
螺线管通常由绕在绝缘芯上的导线制成，当电流通过导线时会产生磁场。
螺线管常用于电磁感应、电磁制动等应用中。
磁芯是用来引导和集中磁场的材料，常见的材料有铁、钴、镍等。
磁芯的使用可以增强磁场，并提高磁路的效率。
4. 磁路的应用磁路的应用广泛，包括电动机、发电机、传感器等。
电动机利用磁场产生的电动力来转动，将电能转化为机械能。
发电机则相反，利用机械能转动产生电能。
传感器通过感应磁场的变化来测量物理量，如温度、压力、流量等。
另外，磁路在磁存储器中也有重要应用。
硬盘驱动器和磁带机利用磁场记录和读取信息。
通过改变磁场的方向，可以表示“0”和“1”，实现数据的存储和读取。
总结：磁路是电磁学的重要概念，它涉及磁场、磁感应强度、磁路元件以及应用等内容。
磁路的理论和应用在电磁设备和电子技术领域具有重要作用。
通过对磁路的基础知识进行梳理，有助于我们更好地理解和应用磁场的原理和特性。
磁路计算基础知识
继电器基础技术知识继电器直流电磁铁的吸力特性、反力特性及其配合：1，继电器的反力特性曲线：继电器的反力特性曲线又称为机械特性曲线，继电器的衔铁在运动过程中所克服的机械反力（簧片对衔铁的反作用力）随工作气隙（则衔铁与铁心的间隙）的减少而增大，但它们的函数关系随动程而突变，这种函数关系F ＝f （δ）的曲线就是反力特性曲线。
典型的反力特性曲线如下：（带复原簧、转换型触点组）1)衔铁在释放位置上所受的反力是复原簧的初始力，对应间隙δa 1。
2)从a 1动作到b 1为自由动程段，仅需克服复原簧反力，ab 段为自由动程段，反力由Fa 变大到F b 。
3)从b 1点开始推杆与动簧片接触一直到c 1点是克服动触点对静触点的压力和复原簧反力之和，在c 1点动静触点开始分离。
4）c 1到d 1段与触点间隙相对应，所受力为动簧的弯曲反力和复原簧反力之和，在d 1点动触点与动合触点组的静触点相接触。
5）从d 1到e 1段与触点超行程相对应 ，反力为动簧、静簧、复原簧反力之和。
继电器的反力包括触点组反力及复原簧反力，反力计算由于多数触点组接触形式为弹性接触，一般利用弹性梁弯曲理论及作用力互不相关叠加原理进行设计计算，同时在弹性限度内、反力与簧片挠度是线性关系，因此可以利用相关的经典公式、计算出在几个特定挠度的反力（反力特性曲线中a －e 几个点）就可得出整个反力特性曲线。
0 1111 吸力、反力特性曲线图2，吸力特性曲线吸合过程的电磁吸力不是固定不变的，吸力特性是非线性曲线，安匝值不变时、吸力随工作气隙的减小而增大，吸力与间隙的关系曲线称吸力特性曲线。
由于磁性材料特性所表现的磁化曲线（也称B－H曲线、则磁感应强度与磁场强度的关系曲线）是非线性的，故吸力特性曲线F＝Φ（δ）也是复杂的函数关系。
因此吸力特性的计算很复杂，不能用单纯的公式来计算，人工计算一般利用磁化曲线结合磁路计算公式、采用逐步渐近法来计算，而且计算结果的误差较大，工作量也很大。
磁路的基本概念及定律
本
概
念 及 定
铁 磁 性
律材
料
1.2
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（3）磁滞性
在这个过程中，磁感应强度B的变化滞后于磁场强度H的变化，这种性质 称为磁滞性。表示B与H变化关系的闭合曲线称为磁滞回线。
不同的铁磁性材料，其磁滞回线的形状不同，据此可将铁磁性材料分为 软磁材料、硬磁（永磁）材料和矩磁材料三类，其磁滞回线如下图所示。
B F IL
磁感应强度B与电流之间的方向关系可用右手螺旋定则来确定。在国际 单位制中，磁感应强度的单位为特斯拉（T）。
如果磁场内各点的磁感应强度大小相等、方向相同，则这样的磁场 称为均匀磁场。
磁
路
的
基
本磁
概 念 及 定
场 的 基 本 物
律理
量
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2 磁通
磁通Φ是描述磁场在某一范围内分布情况的物理量。磁感应强度B与垂直 于磁场方向的某一截面积S的乘积称为通过该面积的磁通Φ，即
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磁
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的
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铁 磁 性
律材
料
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2 交变磁化时的铁芯损耗
（1）磁滞损耗
铁磁性材料在交变磁化过程中由磁滞现象所引起的能量损耗称为磁滞损 耗。它是由于铁磁性材料内部的小磁畴在交变磁化过程中反复转向，相互摩 擦引起铁芯发热所造成的。
可以证明，交变磁化一周，在单位体积铁芯内所产生的磁滞损耗与磁滞 回线所包围的面积成正比。因此，为减小磁滞损耗，应选用磁滞回线较窄的 软磁材料制造铁芯。
磁
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铁 磁 性
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有关磁路计算的一些概念
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有关磁路计算的一些概念
1、磁路的长度
在磁路计算中，磁路的长度一般都取其平均长度，即中心线长度。
如图8-11所示：
2、铁磁物质截面积
磁路中铁磁物质部分的截面积用磁路的几何尺寸直接计算。
磁路中有空气隙时，气隙边缘的磁感应线将有向外扩张的趋势，称为边缘效应，如图8-12所示。
空气隙截面积S0
工程上一般认为，当气隙较小时候，可用下面两式计算气隙的有效面积：
若铁心是涂有绝缘漆的电工硅钢片叠成的,则：S=K*S0其中：
S—有效面积； S0—视在面积； K—填充系数。