直流磁路及其计算
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▪ 下面用磁分子学说解释磁性物质为 什么具有被磁化的特性。大家知道 在物质的分子中由于电子环绕原子 核运动和本身自转运动而形成分子 电流，分子电流也要产生磁场，每 个分子相当于一个基本小磁铁。同 时，在物质内部还分成许多小区域， 这些小区域称为磁畴。由于磁性物 质不同于其它物质，其分子间有一 种特殊的作用力直。流磁路及其计算
直流磁路及其计算
第一章直流磁路及其计算1----1铁磁物质特征
▪ 铁磁物质的磁导率µ要比真空的 磁导率µo大很多倍（几百～几万 倍不等），因此工程上用铁磁物 质做成各种形状的磁路，以便使 磁通能集中在选定的空间，以增 强磁场。
▪ 真空（及非铁磁物质）的磁导率 µo ＝4π X 10－７（H/m）。
直流磁路及其计算
9.1.2
磁化曲线:铁磁性物质的磁感应强度B与外磁场的磁场强 度H之间的关系曲线, 所以又叫B-H曲线。
I＋
－
A
1
2
Us
1′ S
2′
N L
S
Rw
图 9.2 B-H直流曲磁线路及测其计量算电路
铁磁物质的磁化曲线 （2）
二、磁滞回线
B
Bm
a
Br
-Hm
-HC 0
H HC Hm
-Br
三、基本磁化曲线
第一章 直流磁路及其计算
电磁元件的基本结构均是在铁磁材料 构成的磁路上绕有线圈。其工作原理多 是基于利用电磁感应原理进行工作的。 为了更好地理解这类元件的工作原理及 特性，在这一章的开始部分，首先对铁 磁物质的基本特性、磁路的基本物理量 和基本定律进行简单的介绍，然后再对 电磁元件的磁路及其计算进行详细的论 述。
第一章直流磁路及其计算1----1铁磁物质特征
▪ 3.磁场强度H (磁化力） 磁场强度也是用来表示磁场中各点磁力大小和方 向的一个物理量，与磁感应强度不同的是它的大 小与磁场中磁介质的性质无关，仅与产生磁场的 电流大小和载流导体的形状有关。 磁场强度与磁感应强度之间关系为
H= B/ µ
（1一3）
▪ 磁场强度H的单位是A/m, µ为磁导率。
直流磁路及其计算
第一章直流磁路及其计算1----1铁磁物质特征 ▪ 图1一1为几种形状不同的导体，通入电流
后产生磁力线的情况。 ▪
直流磁路及其计算
第一章直流磁路及其计算1----1铁磁物质特征
▪ 2.磁通量Φ
▪ 通过某一截面S的磁力线的总数称为磁通量Φ ，简称磁 通。其定义为:
Φ= ∫s B-Baidu Nhomakorabeas
直流磁路及其计算
或：
▪ H=NI/L ▪ H----磁化力 ▪ NI----磁势 ▪ L----磁路长度
单位为安匝/公分 单位为安匝 单位为公分
直流磁路及其计算
感应电动势的计算：
▪ 在单匝线圈中，假定磁通量的变动 是108马/匝可以产生1伏电势的话， 那么：n匝线圈就可以产生n伏电势 即：
▪ E=NØ/100000000t=NØ/t 10-8
直流磁路及其计算
§9.2铁磁物质的磁化曲线
一、铁磁物质的磁 化 铁磁物质在外磁场的作用下，产生于外磁场方向一致而且很强的
附加磁场，这种现象叫铁磁物质的磁化。
H BB 0B 0H B
二、磁化曲线
1.起始磁化曲线
Bμ
a3 B H
a2
μH
a1 B μ0H
0
H
0a1段: H较小, B增加的很慢。 a1a2段：B急剧增加。（线性段） a2a3段：B增加缓慢。 a3点以后：B几乎不增加。（饱和段）
直流磁路及其计算
第一章直流磁路及其计算
1----1铁磁物质特征
▪ 一、基本物理量 ▪ 1.磁感应强度B (国标单位为T)
电流产生磁场。位于磁场中的载流导体受到力的 作用，可以说明磁场的存在。磁感应强度B是表 征磁场强度强弱及方向的一个物理量。 磁场中，不同地点的磁感应强度是不同的，为了 形象地描绘出磁场中各处磁感应强度及方向的分 布情况，可用该处磁力线的多少来表示，即某处 并垂直于该处单位面积上的磁力线数反映磁感应 强度的数值。
第一章 直流磁路及其计算1----1铁磁物质特征
▪ 无外磁场作用磁畴排列混乱
▪ 在没有励磁电流 （或外磁场）的作 用时，各个磁畴排 列混乱，磁场互相 抵消，对外就显示 不出磁性来，见图 1一2(a)。
直流磁路及其计算
第一章 直流磁路及其计算1----1铁磁物质特征
▪ 有外磁场作用磁畴排列整齐
当有励磁电流（或外磁场）的 作用时，磁性物质每个磁畴内 的分子磁铁都会顺外磁场方向 转向，显示一定的磁性。 随 着励磁电流的增大（或外磁场 的增强），磁畴就逐渐转到与 外磁场相同的方向上并整齐地 排列起来，见图1 -2(b)。这样， 便产生了一个很强的与外磁场 同方向的磁化磁场，而使磁 性物质内的磁感应强度大大增 加，这就是说磁性物质被强烈 地磁化了。
直流磁路及其计算
第一章直流磁路及其计算1----1铁磁物质特征
▪ 二、磁性材料的主要特性
▪ 1.高导磁性 磁性材料（铁、钻、镍及其合
金）的磁导率µ是非磁性材料磁导 率（ ≈ µo ）的几百一几万倍，这 就使它们具有被强烈磁化（呈现磁 性）的特性。
直流磁路及其计算
第一章直流磁路及其计算1----1铁磁物质特征
直流磁路及其计算
第一章直流磁路及其计算1----1铁磁物质特征
▪ 4.磁导率µ（磁导率的单位是H/m）
▪ 磁导率µ是用于衡量物质导磁能力的物 理量。物质按导磁性能的不同分为铁 磁物质（铁、钻、镍及其合金）和非 导磁物质（铁磁物质以外的其它物质， 如铜、铝、橡胶等各种绝缘材料及空 气等）两类。非铁磁物质的磁导率产 与真空的磁导率µ 。相差很小，工程 上通常认为二者相同。
（1一1)
▪ 磁通的单位为Wb
▪ 若截面S与磁感应强度B垂直且B是各点均匀的，则上式 又可写成:
Φ＝BS（T.m2）
或
B=Φ/S (Wb/m2）
（1一2)
式(1一2)表明，磁感应强度在数值上可以由与磁场方向 垂直的单位面积所通过的磁力线数决定。因此，磁感应 强度B又称为磁通密度，简称磁密。
直流磁路及其计算
B B
H 0
Hm H
B的变化落后于H的变 化的现象称为磁滞。
Br—剩磁 HC—矫顽力
软磁材料：磁滞回线狭长，剩磁小，娇顽力小 磁滞现象不显著。如纯铁、铸铁、铸钢、电工钢
硬磁材料：磁滞回线较宽，剩磁大，娇顽力大
被磁化后剩磁不易消失。如铬钢、钨钢、钴钢
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第一章直流磁路及其计算1----1铁磁物质特征
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第一章直流磁路及其计算1----1铁磁物质特征
▪ 铁磁物质的磁导率µ要比真空的 磁导率µo大很多倍（几百～几万 倍不等），因此工程上用铁磁物 质做成各种形状的磁路，以便使 磁通能集中在选定的空间，以增 强磁场。
▪ 真空（及非铁磁物质）的磁导率 µo ＝4π X 10－７（H/m）。
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9.1.2
磁化曲线:铁磁性物质的磁感应强度B与外磁场的磁场强 度H之间的关系曲线, 所以又叫B-H曲线。
I＋
－
A
1
2
Us
1′ S
2′
N L
S
Rw
图 9.2 B-H直流曲磁线路及测其计量算电路
铁磁物质的磁化曲线 （2）
二、磁滞回线
B
Bm
a
Br
-Hm
-HC 0
H HC Hm
-Br
三、基本磁化曲线
第一章 直流磁路及其计算
电磁元件的基本结构均是在铁磁材料 构成的磁路上绕有线圈。其工作原理多 是基于利用电磁感应原理进行工作的。 为了更好地理解这类元件的工作原理及 特性，在这一章的开始部分，首先对铁 磁物质的基本特性、磁路的基本物理量 和基本定律进行简单的介绍，然后再对 电磁元件的磁路及其计算进行详细的论 述。
第一章直流磁路及其计算1----1铁磁物质特征
▪ 3.磁场强度H (磁化力） 磁场强度也是用来表示磁场中各点磁力大小和方 向的一个物理量，与磁感应强度不同的是它的大 小与磁场中磁介质的性质无关，仅与产生磁场的 电流大小和载流导体的形状有关。 磁场强度与磁感应强度之间关系为
H= B/ µ
（1一3）
▪ 磁场强度H的单位是A/m, µ为磁导率。
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第一章直流磁路及其计算1----1铁磁物质特征 ▪ 图1一1为几种形状不同的导体，通入电流
后产生磁力线的情况。 ▪
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第一章直流磁路及其计算1----1铁磁物质特征
▪ 2.磁通量Φ
▪ 通过某一截面S的磁力线的总数称为磁通量Φ ，简称磁 通。其定义为:
Φ= ∫s B-Baidu Nhomakorabeas
直流磁路及其计算
或：
▪ H=NI/L ▪ H----磁化力 ▪ NI----磁势 ▪ L----磁路长度
单位为安匝/公分 单位为安匝 单位为公分
直流磁路及其计算
感应电动势的计算：
▪ 在单匝线圈中，假定磁通量的变动 是108马/匝可以产生1伏电势的话， 那么：n匝线圈就可以产生n伏电势 即：
▪ E=NØ/100000000t=NØ/t 10-8
直流磁路及其计算
§9.2铁磁物质的磁化曲线
一、铁磁物质的磁 化 铁磁物质在外磁场的作用下，产生于外磁场方向一致而且很强的
附加磁场，这种现象叫铁磁物质的磁化。
H BB 0B 0H B
二、磁化曲线
1.起始磁化曲线
Bμ
a3 B H
a2
μH
a1 B μ0H
0
H
0a1段: H较小, B增加的很慢。 a1a2段：B急剧增加。（线性段） a2a3段：B增加缓慢。 a3点以后：B几乎不增加。（饱和段）
直流磁路及其计算
第一章直流磁路及其计算
1----1铁磁物质特征
▪ 一、基本物理量 ▪ 1.磁感应强度B (国标单位为T)
电流产生磁场。位于磁场中的载流导体受到力的 作用，可以说明磁场的存在。磁感应强度B是表 征磁场强度强弱及方向的一个物理量。 磁场中，不同地点的磁感应强度是不同的，为了 形象地描绘出磁场中各处磁感应强度及方向的分 布情况，可用该处磁力线的多少来表示，即某处 并垂直于该处单位面积上的磁力线数反映磁感应 强度的数值。
第一章 直流磁路及其计算1----1铁磁物质特征
▪ 无外磁场作用磁畴排列混乱
▪ 在没有励磁电流 （或外磁场）的作 用时，各个磁畴排 列混乱，磁场互相 抵消，对外就显示 不出磁性来，见图 1一2(a)。
直流磁路及其计算
第一章 直流磁路及其计算1----1铁磁物质特征
▪ 有外磁场作用磁畴排列整齐
当有励磁电流（或外磁场）的 作用时，磁性物质每个磁畴内 的分子磁铁都会顺外磁场方向 转向，显示一定的磁性。 随 着励磁电流的增大（或外磁场 的增强），磁畴就逐渐转到与 外磁场相同的方向上并整齐地 排列起来，见图1 -2(b)。这样， 便产生了一个很强的与外磁场 同方向的磁化磁场，而使磁 性物质内的磁感应强度大大增 加，这就是说磁性物质被强烈 地磁化了。
直流磁路及其计算
第一章直流磁路及其计算1----1铁磁物质特征
▪ 二、磁性材料的主要特性
▪ 1.高导磁性 磁性材料（铁、钻、镍及其合
金）的磁导率µ是非磁性材料磁导 率（ ≈ µo ）的几百一几万倍，这 就使它们具有被强烈磁化（呈现磁 性）的特性。
直流磁路及其计算
第一章直流磁路及其计算1----1铁磁物质特征
直流磁路及其计算
第一章直流磁路及其计算1----1铁磁物质特征
▪ 4.磁导率µ（磁导率的单位是H/m）
▪ 磁导率µ是用于衡量物质导磁能力的物 理量。物质按导磁性能的不同分为铁 磁物质（铁、钻、镍及其合金）和非 导磁物质（铁磁物质以外的其它物质， 如铜、铝、橡胶等各种绝缘材料及空 气等）两类。非铁磁物质的磁导率产 与真空的磁导率µ 。相差很小，工程 上通常认为二者相同。
（1一1)
▪ 磁通的单位为Wb
▪ 若截面S与磁感应强度B垂直且B是各点均匀的，则上式 又可写成:
Φ＝BS（T.m2）
或
B=Φ/S (Wb/m2）
（1一2)
式(1一2)表明，磁感应强度在数值上可以由与磁场方向 垂直的单位面积所通过的磁力线数决定。因此，磁感应 强度B又称为磁通密度，简称磁密。
直流磁路及其计算
B B
H 0
Hm H
B的变化落后于H的变 化的现象称为磁滞。
Br—剩磁 HC—矫顽力
软磁材料：磁滞回线狭长，剩磁小，娇顽力小 磁滞现象不显著。如纯铁、铸铁、铸钢、电工钢
硬磁材料：磁滞回线较宽，剩磁大，娇顽力大
被磁化后剩磁不易消失。如铬钢、钨钢、钴钢
直流磁路及其计算
第一章直流磁路及其计算1----1铁磁物质特征