磁导率 初始磁导率

磁导率初始磁导率

如果没有别的因素限制，那么磁导率肯定越高越好。磁导率高，意味着所需要的线圈圈数可以很少，变压器和电感器的体积可以很小。

但现实是：磁导率越高，磁感应强度越高，而磁芯材料所能工作的磁感应强度范围是有限的，所以有时候我们不得不设法减小有效磁导率，以避免磁芯饱和AC滤波器的选择就灵活了.流过电流通常不大,没那么多要求,磁导率可以在10-12K都OK.

相同的磁密, 储能密度与磁导率呈反比, 电感如果是储能用, 那么就选低u的. 如果是作磁放, 那得选高u矩磁.

变压器, 原则上磁导率用大些, 以利于减小励磁电流, 励磁电流分量并不能传递到次级, 因此要越小越好. 但是也不是盲目的大, 太大也不好, 如磁集成LLC便需要具有相当大的励磁电流. 要求磁导率适中

选用较高磁导率的铁氧体磁芯，磁感应强度就会越大，这样所要求的线圈匝数就会越小，变压器体积就会相对更小。

磁导率高了，同样的电感量可以用更小的磁芯；但是，更容易饱和。

所以，要计算

选择高μ值的铁氧体，绕制匝数可能会少点，但是得注意电感量以及饱和问题。如果对质量因素有要求的话，绕线匝数也不是越少越好。

μ高的材料在同样尺寸、同样匝数的情况下，肯定电感量大。电感量大在大电流的情况下，反向电压就高，磁通密度也就上升了，磁心就容易饱和了

软磁材料为什么磁导率越高，能量存储越小

E=VB²/2u

E=uH²/2

容量总会有限，导磁率高，励磁功率就小，用来做变压器是很好的，但作电流泵（flyback）用就不太适合了。

几句话讲明白，电感的能量为什么绝大部分存在气隙中？

电路磁路

电动势磁动势

电阻磁阻

电流磁通量

的砖不但引出来很多玉，最后还能引出相声段子。百家争鸣的确好，各抒己见，越辩越明。73楼greendot给出的式子很好，相当有说服力，为了更清楚明白的表示，我又更调理的写出来了，如下

最后一项左侧是磁芯的，右侧是气隙的能量，很明显，只要lg>>MPL/ur，那么绝大部分能量是在气隙中的。

这样说好象不是很严谨，根据H=B/u可以看出，u越小磁场强度H越强，而磁芯存储的能量与H成正比，所以说气隙存储了大部分的能量

再引申下，如何从物理的直观来理解？

磁路和电路时可以类比的，不妨在这里列出来

电路磁路

电动势磁动势

电阻磁阻

电流磁通量

电路中V=R*I

磁路中，MMF = Rm*Φ

我们有个共识，就是电阻串联电路中，电阻越大，那它消耗的能量也就越大，当然是相比与跟其串联的电阻。

那在磁路中，同样的适用，就是磁阻越大，其上的能量也就越大。

磁阻=l(长度)/(ur*u0*Ac)

一般情况下，气隙的磁阻>>磁芯的磁阻，所以其上的能量也就越大，所以电感的能量绝大部分存在气隙中。

整个磁路H的值是一样的，不同的是B值。

能量大小可以用B-H围成的面积来表征，气息和磁芯是串联，因此磁通密度一样（姑且）。相同的delta B, 对应了更多的delta H （气息的u 比磁芯的u要小）。因此磁场能量几乎都集中在气息这里。这样理解是否正确呢？（这是我以前的理解）

加气隙拉扁磁滞回线可以让磁芯的饱和H值大一些，自然就会提高存储能量的能力，至于磁能为什么大部分存在于气隙中，我觉得36楼的解释也差不多，可以作为一种形象的理解，气隙的磁阻大，等效磁路长，自然存储的能量就大了。

公式变型为：

W=VB²/2u，似乎更为直观一点

V体积，B磁通密度，u磁导率，

个人理解，气隙类似于电容中的绝缘体，磁性材料类似于导体，磁场类似于电场。

如果没有气隙，相当于把电容两端短路了。

所以气隙既不存储能量也不传递能量，气隙的作用就是让磁场保持势能。

以上只是类比，磁和电区别还是很大的。

我的理解是气隙并不能存储能量，毫无疑问，能量肯定是存储在磁芯中的。

从B/F曲线上可以看到，加气隙之后，磁芯允许电流的能量增加了，所以磁芯在不饱和的前提下，能承受更大的电流，因此，存储的能量就大了。

气隙长度远小于端面边长的时候，可近似认为Ae=Ag，那么电感L=Ae/（le/u+lg/u0）。在合适的工作频率下，铁氧体u在2000u0以上，铁粉心、非晶等磁芯的有效磁导率更高。那么只要 2000lg> le，气隙里储存的能量就大于磁芯了，如果气隙长度和端面边长差距不太大的时候，考虑边沿磁通，储存在气隙周围的能量就更大了

能量：P=VB2/2u，磁通穿过磁芯和中间的气隙，如果忽略边沿磁通，则B处处相等，那么能量之比就等于Pm/Pg=Vmu0/Vgu=lmu0/lgu；考虑边沿磁通时，气隙中间部分B减小，储能减少，但气隙四周储能增加。气隙越大，或者磁材的磁导率越高，那么存储在气隙里的能量就越多能不能这样理解：磁子（如果有的话）相当于电子，磁场相当于电场，而电场我们又喜欢用水、势等来比较。磁导率高相当于电导率高也就相当于水流通畅，这样就不会有水的阻塞，当然能量损耗也会小许多；反之，如果河（Ae啊，你们相不相等？）的中央岛礁密布，那么水流就会受到阻塞，就会有摩擦，就会有损耗，同时会把泥沙带到下游，引起更多的摩擦和损耗（哈哈，越想越得意），当然了代价就是河床也会相应的被抬高（H？磁场？）。河床高了，水势不就大了？我一直以为这句话是有问题的，电感的能量不是存储在气息中的，而是存储于线圈之中。也就是匝数和电流决定了能量的大小，磁性材料的引入唯一的作用就是减小匝数。

开气隙的目的只有一个，就是防止磁性材料饱和，如果有一种不会饱和的磁性材料，傻子才会去开气息。

匝数和电流决定了H场，能量是存在于B场中的。H和B又是通过U关联，但因果关系不能混淆。前者是原因，后者是结果~

公式：E=0.5*BV2/ U ，意义很明确

呵呵，对的是存储在场中。公式有误：E=0.5uH2V=0.5B2V/u

但是所有的能量其实都来源于电流，磁性材料不能提供任何额外的能量，否则能量就会无端的增加了。

磁性材料或者气隙只是提供了磁路的路径

电感的储能E=0.5*L*I2 ，恐怕没人有异议，那么0.5*L*I2 =0.5*(L*I)*(I) ≈

0.5*(N*B*Ae)*(Hc*lc+Hg*lg)/N ( c:- core, g:- gap ) =0.5*B*Ae*(B*lc/μc + B*lg/μo) =0.5*(B2*Ae*lc/μc +B2*Ae*lg/μo) （A*l = 体积）前一项是磁芯的，后一项是气隙的储能，谁大谁小，不难知道。E=0.5*L*I2 ，可以看出其它条件不变的情况下，气隙越小，电感越大，储能也就越大

在恒压源的驱动下，W=1/2*L*I²=1/2*L*(VT/L)²=1/2*(VT)²/L，显然在其他条件一直的情况下，电感越小储能越大，空心线圈的电感小于插入磁芯材料的，储能大。

在恒流源的驱动下，我孤陋寡闻，还真没见过哪个恒流源能够真正驱动电感的。

=0.5*(L*I)*(I) ≈0.5*(N*B*Ae)*(Hc*lc+Hg*lg)/N ( c:- core, g:- gap ) 这两步的数学定义无异议，但在物理概念上，是否会有问题存在？（我只是一知半解的猜测）

这个问题我觉得上学的时候就是糊涂的，到现在依然糊涂。但我有一点明确的知道，所有的磁都是从电来的...

电感中存储的能量就是电场感应出来的能量，磁场根本就是电场（磁只是电的另外一种表现方式），所以磁通量=伏秒积。