5.5磁路的基本概念
第一章磁路
Φ B d SB S H SF LS F L SR F m
图1－3 无分支铁芯磁路
a）磁路 b）模拟磁路图
磁路欧姆定律的解释
上式表明，作用在磁路中的磁动势F 等于
磁路中的磁通F乘以磁阻Rm，此关系式与电路
中的欧姆定律十分相似，因此称为磁路欧姆定 律。
L H d L i1i2i3
若沿回路 L 为均匀磁场，且闭合回路包 围的总电流为通电流的 N 匝线圈1－3所示为一等截面无分支的铁芯磁路，铁 芯上有励磁线圈为N 匝，线圈通有电流 i ；铁芯 的截面积为 S ，磁路的平均长度为 L ，磁路材
料的磁导率为 。若不考虑漏磁通，且任一
图1－3右图所示为磁路的模拟电路图。 需要注意：电路中电阻 R 一般为常数；
而铁磁材料的磁导率 和磁阻Rm不是常数，与
磁路中磁感应强度的饱和程度有关。
3 磁路的基尔霍夫第一定律
在磁路中，流入和流出任一闭合面的总 磁通恒等于零，即
Φ0
如果铁芯磁路非单一回路，而是带有并联分 支的磁路，如图1－4所示。当铁芯上加有磁动势
基本磁化曲线
对同一铁磁材料，选择不同的磁场强度 Hm反复磁化时，可获得不同的磁滞回线，如 图1－8所示。将各条回的顶点连接起来，所得 曲线称为基本磁化曲线。基本磁化曲线与初始 磁化曲线的差别很小。磁路计算时所用的磁化 曲线都是基本磁化曲线
二、铁磁材料
软磁材料
磁滞回线窄且剩磁 Br和矫顽力Hc都小的 导磁材料称为软磁材料，如图1－9所示。常用 的软磁材料有电工硅钢片、铸铁、铸钢等等。 软磁材料磁导率较高，可用来制造电机的铁芯， 在磁路计算时，可以不考虑磁滞问题，采用基 本磁化曲线即可。
第1章 磁路
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2、磁通Φ：
1）均匀磁场中，B与垂直于磁场方向面积A的乘积， 即Φ=B*A ；
2）Φ=B*A => B=Φ/A 由此，B也称为磁通密度， 简称磁密； 3）一般情况， BdA
4）单位为Wb（韦伯）
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1．起始磁化曲线
定义:将一块尚未磁化的铁磁材料进行磁化，当磁
场强度H由零逐渐增大时，磁通密度B将随之增 大，曲线B=f(H)就称为起始磁化曲线.曲线附图 1-7.
铁磁材料 Fe f (H ) 曲线见示意图1-7.
应用: 设计电机和变压器时，为使主磁路内得到
附图1-4
内容：穿出或进入任一闭和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),这就是磁通连续性定律。
公式:
Φ 0
电路的基尔霍夫第一定律
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2）磁路的基尔霍夫第二定律 附图1-5 定律背景:磁路计算时，总是把整 个磁路分成若干段，每段为同一材料、 相同截面积，且段内磁通密度处处相 等，从而磁场强度亦处处相等。
匀磁场），且闭合回线L所包围的总电流由通 过电流i的N匝线圈所提供，则：HL=Ni
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2、磁路的欧姆定律（附图1-3a）
内容：作用在磁路上的磁动势等于磁路内的磁通量
乘以磁阻。
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交流铁芯线圈电路
二、功率消耗 在交流铁芯线圈电路中
，除了在线圈电阻上有功率 损耗外，在铁心中也会有功 率损耗。线圈上损耗的功率 称为铜损；铁芯上损耗的功 率称为铁损，铁损包括磁滞 耗损和涡流损耗两部分。
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9
磁路的基础知识
二、铁磁材料的磁性能 物质按其导磁性能可分为两大类。一类称为铁磁材料，
如铁、钢、镍、钴等，这类材料的导磁性能好，导磁率μ值 大；另一类为非导磁材料，如铜、铝、纸、木头、空气等， 此类材料的导磁性能差，磁导率μ值小（接近于真空的导磁 率）。
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磁路的基础知识
铁磁材料的应用：铁磁材料是制造变压器、电动机、等
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22
磁路的基础知识
2、磁路的欧姆定律
在线圈中通入电流I时，在铁芯中就会有磁通Ø通过。铁
芯中的磁通必与通过线圈的电流I、线圈匝数N以及磁路的截
面积S成正比，与磁路的长度成反比，还与组成磁路的材料
的导磁率μ成正比。
INS IN F
l
l Rm
S
Ø为磁通
μ为导磁率
I为流过的电流
F为磁场力
N为线圈匝数
磁现象
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常见的磁感应线
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磁路的基础知识
一、磁场的基本物理量
1、磁感应强度（B）
定义：磁感应强度B是表示磁场内部某点的磁场强弱
及方向的物理量。
性质：＊方向与该点磁力线切线方向一致，B与产生
该磁场的电流之间的关系符合右手螺旋定则。 ＊B的大小用通过单位电流强度的单位长度导
磁路PPT演示课件
1）用磁路的欧姆定律
磁通量
BA 1 9 104 9 104Wb
磁阻
Rm
l Fe A
5000
4
0.3 10 7
9 10 4
A Wb
5.310 4
A Wb
磁动势 F Rm 9 10 4 5.3 10 4 A 47.7 A 励磁电流 i F 47.7 9.54 102 A
n
n
Ni H klk k Rmk 该定律称为磁路的基尔霍夫第二定律
k 1
k 1
电机和变压器的磁路是由数段不
同截面、不同材料的铁心组成，而且 还可能含有气隙，在进行磁路计算时 总是将磁路分成若干段，每段为同一 材料。且截面积和磁密处处相等，则 磁场强度处处相等。由左图可见，磁 路由三段组成，两段为截面积不同的 铁磁材料，一段为空气隙。铁心上的 励磁磁动势N i为：
1T=104高斯 Rm：磁阻 安/韦伯（A/Wb） ∧m 磁阻的倒数——磁导（H）
例1-1 有一闭合的铁心磁路，铁心的截面积 A 9 104 m2 。磁路的 平均长度L=0.3m ，铁心的磁导率 Fe 5000 0 。套装在铁心上的励
磁绕阻为 500 匝。试求在铁心中产生1T的磁通密度时所需的励磁磁 动势和励磁电流。（参考图1-3）0 4 10 7 H / m
N 500
2）用安培环路定律
磁场强度
H
B
Fe
1
5000 4 10 7
159
A m
磁动势 F Hl 159 0.3 47.7A
励磁电流 i F 47.7 9.54102 A N 500
第一章磁路
第1章 磁路
4、磁动势F
作用在铁心磁路上的安匝数，Ｆ＝Ｎi，单位为Ａ。
5、磁阻Rm
取决于磁路的尺寸和磁路所用材料的磁导率，表示为Rm=l/ ( Ａ) l :磁路长度； ：磁导率；Ａ：磁路截面积 磁阻的单位为：Ａ/Ｗb
2、铁磁物质的磁化
铁磁材料放在外磁场中，磁场会显著增强，此现象成为 铁磁物质的磁化。
3、铁磁物质磁化的原因
第1章 磁路
4、铁磁物质的磁导率
非铁磁材料的磁导率接近真空磁导率0 ，铁 磁材料的磁导率比非铁磁材料的磁导率大得多， 即 0 。
常用铁磁材料的磁导率 铸钢： ≈1000 0 硅钢片：≈(6000 ~ 7000) 0 玻莫合金： ≈(20000 ~ 200000) 0
6、磁导Λ
磁阻的倒数，单位：Ｗb/Ａ
5
第1章 磁路
三、磁路的基本定律
1、安培环路定律
❖沿着任何一条闭合回路L，磁场强度Ｈ的线积分值∮ＬＨdl等 于该闭合回线所包围的总电流值Σi（代数值）， 表示为： ∮ＬＨdl＝ Σi。
❖ i的符号由L的环行方向决定，若二者符合右手螺旋定则，i 取正号，反之， i取负。
漏磁通
3
第1章 磁路
二、磁场中的常用量
1、磁感应强度B
表征磁场强弱及方向的物理量，矢量，单位为T（特斯 拉），T= Wb/m2
2、磁通
在均匀磁场中，磁感应强度Ｂ与垂直磁场方向的面积Ａ 的乘积，称为磁通。（一般情况下，磁通定义为Ф＝∫Ｂd Ａ。）单位为Wb（韦伯），因此B又称为磁密，磁通密度。
第一章 磁路
Fe 0 ,
二. 磁路的概念
磁通所通过的路径称为磁路
三、磁路的基本定律
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
L
（1-1）
如果在均匀磁场中，沿着回线 L
磁场强度H 处处相等，则
HL Ni
（1-2）
2、磁路的欧姆定律
第二节 常用铁磁材料及其特性
一、铁磁物质的磁化—高导磁性 铁、钴、镍及其合金。磁导率是真空的千，万倍。
在外磁场的作用下，磁畴顺着外磁场方向转向， 排列整齐，显示出磁性。磁化。
非铁磁材料的磁导率接近于真空磁导率 0 ，电机中常 用的铁磁材料磁导率 Fe (2000 6000 0 , )
二、磁化曲线和磁滞回线
B
H3l3 19.5 10 4.5 10 A 87.75A
2
2
两边铁心磁通密度和磁位降：
/ 2 1 1 B1 B2 B3 1.533 0.766T A 2 2
查磁化曲线： H1 H 2 215A/m
H1l1 H 2l2 2151510 A 32.25A
k 1
3
（1-7）
磁路和电路有相似之处，却要注意有以下几点差别：
1）电路中有电流I 时，就有功率损耗；而在直流磁路 中，维持一定磁通量，铁心中没有功率损耗。 2）电路中的电流全部在导线中流动；而在磁路中，总
有一部分漏磁通。 3）电路中导体的电阻率在一定的温度下是恒定的；而磁
路中铁心的导磁率随着饱和程度而有所变化。 4）对于线性电路，计算时可以用叠加原理；而在磁路 中，B和H之间的关系为非线性，因此计算时不可以 用叠加原理。
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
l′ 10−3 ′ Rm = = A/Wb = 20×105 A/Wb － µ0S 4π ×10 7 × 4×10−4
环长度的微小变化可略而不计， 环长度的微小变化可略而不计 ， 它的磁阻与 先前相同， 92× A/Wb. 先前相同 ， 即 1.92×105A/Wb. 那么空气隙虽然只 mm，它的磁阻却比铁环大近10 10倍 长1mm，它的磁阻却比铁环大近10倍，这时全部磁 路的磁阻为 欲维持同样的磁通所需的磁通势为
解 磁阻 l 0.5 Rm = = A/W =1.92×105 A/W µS 65×10−4 × 4×10−4 磁通势
F = φRm = 4×10 ×1.92×10 A = 77A m
−4 5
385A 当有空气隙时， 因 Fm=NI, 所以 I=0.385A ， 当有空气隙时 ， 空 气隙的磁阻为
磁路定理
H = NI l QΦ = BS = µHS
NI ∴Φ = l µS
磁路定理
NI Φ= l µS
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 µS
BAD =1.3T
φ2 = BADSAD =1.3×12.5×10−4Wb =1.625×10−3Wb 于是
根据磁通量的连续性可得
磁路定理
BDEA =
则DEA铁芯中的磁感应强度为 φ3 3.625×10−3
SDEA = 37.5×10
−4
T = 0.964T
从磁化曲线查得相应的 磁场强度为 HDEA = 575A/ m 根据安培环路定理得
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。
第1章 磁路
磁路小结 磁路小结
直流磁路
U I= R
(U不变，I不变） 不变， 不变 不变）
IN Φ= Rm
（ 随Rm变化） 变化） Φ
交流磁路
U Φ= m 4.44 fN
不变时， （ U不变时， 不变时
IN = ΦRm
( I 随 Rm 变化） 变化）
Φ 基本不变） m
19
F =ΦRm 直流电路中： 直流电路中： U = IS R
直流磁路中： 直流磁路中：
固定 Φ
F随 R 变化 m U 随 R 变化
17
IS固定
交流磁路中磁阻 R 对电流的影响 m
电磁铁吸合过程的分析： 电磁铁吸合过程的分析： 在吸合过程中若外加电压 不变, 基本不变。 不变 则 Φ 基本不变。
Φ
i
u
NI = HL
NI：称为磁动势。一般 ：称为磁动势。
表示。 用 F 表示。 F=NI HL：称为磁压降。 ：称为磁压降。
8
线圈 匝数N 匝数 I
磁路 长度L 长度
在非均匀磁路（磁路的材料或截面积不同， 在非均匀磁路（磁路的材料或截面积不同，或磁场 强度不等） 总磁动势等于各段磁压降之和。 强度不等）中，总磁动势等于各段磁压降之和。
10
磁路和电路的比较（ 磁路和电路的比较（一）
Φ
磁动势
磁通
磁压降
磁 路
I N
F = IN
Φ
电流
HL
I
电 路
电动势
U R
电压降
+
E
_
E
I
U
11
磁路与电路的比较 (二) 二
磁路 I
基本定律 磁阻 磁感应 强度 安培环路 定律
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。
(完整word版)5.5磁路的基本概念
5．5 磁路的基本概念一、选择题:1、两个完全相同的交流铁心线圈，分别工作在电压相同而频率不同(f1>f2）的两电源下，此时线圈的磁通量Φ1和Φ2的关系是（）A．Φ1>Φ2 B．Φ1=Φ2 C．Φ1〈Φ2 D．无法确定2、尺寸相同的环形螺线管，一为铁心,另一个为空心,当通以相同的电流，两线圈中的磁场强度H的关系为（ )A．H铁〉H空 B．H铁<H空 C．H铁=H空 D．无法确定3、有两个材料相同的铁心绕组，匝数N1=N2,磁路平均长度L1=L2,但截面积Sl〈S2，通入相同直流时（ )A。
Φ1〉Φ2,B1〉B2 B．Φl<Φ2,B1〈B2C，Φ1=Φ2，B1=B2 D．Φ1〈Φ2，B1=B24、一铁芯线圈,接在直流电压不变的电源上.当铁芯的横截面积变大而磁路的平均长度不变时，则磁路中的磁通将（）A。
减小 B．增大 C．保持不变 D．不能确定5、如果线圈的匝数和流过它的电流不变,只改变线圈中的媒介质，则线圈内( )A.H不变，B变化 B．H变化,B不变C．H、B均不变化 D．H、B均变化6、相同长度、相同截面积的两段磁路，a段为气隙,磁阻为Rma，b段为铸钢,磁阻为Rmb，则____。
A.Rma= RmbB.Rma<RmbC.Rma〉 RmbD.条件不够，不能比较。
7、某直流继电器,在维修中将吸引线圈匝数减少了一半,导线截面积不变，额定电压不变，其后果是(线圈、电阻不计） ( ）A。
电流增大，磁通增大 B．电流增大，磁通减少C．电流增大,磁通不变 D．电流不变，磁通减少8、若一直流铁芯线圈，工作在磁化曲线的直线段，若保持电源电压不变,铁芯不变,线圈电阻不变，仅使线圈匝数加倍,则( )A。
电流不变,铜损不变，磁感应强度B变小B．电流变小，铜损变小，磁感应强度B变小C．电流变小，铜损变小，磁感应强度B变大D．电流不变，铜损不变，磁感应强度B加倍9、下列与磁导率无关的物理量是 ( ）A．磁感应强度 B．磁场强度 C．磁通 D．磁阻10、一个带气隙的铁心线圈，接到电压一定的交流电源上，而且线圈电阻可以忽略不计，仅改变气隙的大小,则 ( ）A．线圈中的电流变化，磁路的磁通也变化B．线圈中的电流不变，磁路的磁通变化C．线圈中的电流变化，但磁路的磁通不变化D．绒圈中的电流与磁路的磁通均保持不变11、两个铁芯材料相同,线圈匝数相同,磁路的平均长度L1=L2,截面积S1>S2，要使两铁芯磁通Φ1=Φ2，则它们的励磁电流I1和 I2的大小是（ )A．I1〉12 B．I1〈12 C．I1 =12 D．无法确定12、若制造变压器用的硅钢片磁导率不合格，比标准降低很多，当电源电压的有效值和频率不变时，则变压器的空载电流（主要是励磁电流）将（ )A．减小 B．增大 C．不变 D．接近为零13、有一直流励磁的铁心线圈，若线圈的匝数加倍；但线圈的电阻和电源电压保持不变，则线圈中的电流和铁心中磁感应强度的变化是 ( )A．I减半，B不变 B．I不变,B加倍C．I减半，B减半 D。
电机学磁路基础知识及原理
度达到 B0 = 1 T，问需要多大的磁通势？忽略边缘效应。
解：(1) 磁路中的磁通
= B0A0
= 1×0.0016 Wb
II
l1
= 0.0016 Wb
A1
(2) 各段磁路磁感应强度
A2
B0 = 1 T
l0/2
B1 =
A1
=
00..00001166T = 1 T
l2
电机学磁路基础知识及原理
第一章 磁路
II
l1 A1
A2
l2
第一章 磁路
总结： 给定磁通，计算所需的励磁磁动势，计算步骤如下：
（1）将磁路按材料性质和不同截面分成数段 （2）计算各段的有效面积和平均长度Ai，Li （3）根据各段中的Φi计算各段对应的Bi （4）由Bi->Hi对铁磁材料查磁化曲线；
对空气磁路，按线性对待，B=µ0H
（5）计算出各段的磁压降HiLi，最后求F= Hm Li=NI
H Hm
磁滞回线
电机学磁路基础知识及原理
第一章 磁路
按磁滞回线的不同，磁性物质可分为 (1) 硬磁物质
B－H 曲线宽，Br 大、Hc 大。 用于制造永磁铁。
(2) 软磁物质 B－H 曲线窄， Br 小、Hc 小。 用于制造变压器、电机等电器的铁心。
(3) 矩磁物质 B－H 曲线形状接近矩形， Br 大、Hc 小。 用于计算机中，作记忆单元。
磁畴（磁化前）
磁畴（磁化后）
磁性物质的高导磁性被广泛应用于变压器 和电机中。
电机学磁路基础知识及原理
第一章 磁路
2. 磁饱和性
B = H （ ≠常数） 起始磁化曲线
在一块未磁化的铁磁材料上绕上 线圈，通入电流，从零开始逐渐 增大，则铁磁物质中穿过横截面 的磁通密度将随之增大，测得对 应于不同的电流（不同的H）下的 B值。可逐点描绘出B-H曲线。即 为起始磁化曲线。
磁路的基本概念及定律
本
概
念 及 定
铁 磁 性
律材
料
1.2
第 11 页
（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
1.1
第4页
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
路
的
基
本
概
念 及 定
铁 磁 性
律材
料
1.2
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
路
的
基
本
概
念 及 定
铁 磁 性
律材
料
1.2
磁路的概念PPT课件
2
2
2fNm 4.44fNm
变压器电动势的方向可根据楞次定律来判断
电机中的基本电磁定律
运动电动势
xb
l Bn ( )d
x
B
e
e NvlBn (x) Bn (x b)
v
NvlBn
电机中的基本电磁定律
3.电磁力定律
B
i
f
F dF idl B
dt
dt
d dt dx t x
e N Nv
t
x
变 压 器 电 动 势
运 动 电 动 势
电机中的基本电磁定律
势 变 压 器 电 动
msint
e Nmcost Emsin(t 90 )
E Em Nm
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。
铁磁材料
1．软磁材料幻灯片 45 定义: 磁滞回线窄、剩磁和矫顽力都很小的材料。 常用软磁材料:铸铁、铸钢和硅钢片等。软磁
材料的磁导率较高,故用以制造电机和变压器的铁 心。
磁滞与磁滞回线幻灯片 43
基本磁化曲线幻灯片 44
磁滞损耗： ph Kh fBmV
磁滞回线与基本磁化曲线
剩磁:去掉外磁场之后，铁磁材料内仍然保留的Br磁通密度。
矫顽力:要使B值从减小到零，必须加上相应的反向外磁场，此 反向磁场强度Hc称为矫顽力 （一）退磁曲线及退磁曲线中反映的主要参数 。
磁滞:铁磁材料所具有的这种磁通密度B的变化滞后于磁场强 度H变化的现象。
公式:
ph Ch fBmnV
5.4 磁路的基本概念
5 磁与电磁感应【课题名称】5.4 磁路的基本概念【课时安排】1课时（45分钟）【教学目标】1．了解磁路和磁动势的概念，了解主磁通和漏磁通的概念。
2．了解磁阻的概念，了解影响磁阻的因素。
3．了解充磁和消磁的概念，了解其在工程技术中的应用。
【教学重点】重点：磁路的基本概念；充磁和消磁在工程技术中的应用【教学难点】难点：磁路的基本概念【关键点】电生磁【教学方法】多媒体展示法、讲授法、谈话法、理论联系实际法【教具资源】多媒体课件、变压器【教学过程】一、导入新课教师可利用多媒体展示硅钢片中形成的磁路，引导学生仔细观察磁路的结构与组成，并设置一定的问题情境，从问题中引出本课的学习内容——磁路。
二、讲授新课教学环节1：磁路与磁动势教师活动：教师可利用多媒体展示硅钢片中形成的磁路，讲解磁路、磁动势的基本概念。
学生活动：学生可在教师的引导与讲解下，结合课本学习、理解磁路、磁动势的基本概念。
知识点：1．磁路：磁通经过的闭合路径。
2．磁动势：把通过线圈的电流和线圈匝数的乘积教学环节2：磁阻教师活动：教师可结合用多媒体展示的硅钢片中形成的磁路，讲解磁阻的概念以及影响磁阻的因素。
学生活动：学生可在教师的引导与讲解下，结合课本学习、认识磁阻的基本概念。
知识点：R表示。
1．磁阻：表示磁通通过磁路时所受到的阻碍作用，用符号m2．影响磁阻的因素：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的性质有关，写成公式为S l R m μ=教学环节3：充磁与消磁教师活动：教师可例举充磁和消磁在实践中的应用，引导学生明白充磁、消磁的概念及在日常生活和工作中的应用。
学生活动：学生在教师的引导下，了解充磁和消磁的应用。
三、课堂小结1．磁路和磁动势的概念。
2．磁阻的概念，影响磁阻的因素。
3．充磁和消磁的概念。
四、课堂练习再次认真阅读教材理解各种概念。
五、课后作业“学习辅导与练习”同步训练中的5.4。
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图 5-12 无分支磁路来自图 5-13 有分支磁路
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 过的电流 I 的乘积成正比。 把通过线圈的电流I与线圈匝数N的乘积，称为磁动势， 也叫磁通势，即 Em = NI 磁动势Em的单位是安培(A)。
图5-14是相对应的两种电路和磁路。
图 5-14 对应的电路和磁路
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 电流 电阻 电阻率 电动势 电路欧姆定律 路 I
R l S
磁 磁通 磁阻 磁导率 磁动势 磁路欧姆定律
路
Rm l S
E
E I R
E m IN
Em Rm
第五节
磁路的基本概念
一、磁路
二、磁路的欧姆定律
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．磁路
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 l Rm S 式中， 为磁导率，单位H/m，长度l和截面积S的单位分别
为m和m2。因此，磁阻Rm的单位为1/亨(H1)。由于磁导率 不是常数，所以Rm也不是常数。
3．磁路欧姆定律
(1) 磁路欧姆定律 通过磁路的磁通与磁动势成正比，与磁阻成反比，即
Em Rm
上式与电路的欧姆定律相似，磁通 对应于电流I，磁 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。 (2) 磁路与电路的对应关系 磁路中的某些物理量与电路中的某些物理量有对应关 系，同时磁路中某些物理量之间与电路中某些物理量之间 也有相似的关系。