磁场基本参数及公式
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磁场的基本参数及公式
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1. L电感,自感系数表示线圈产生自感能力的物理量,常用L来表示。
简称自感或电感。
自感系数的单位是亨利,简称亨,符号是H。
1H=1Wb/A
在单位电流变化率ΔI/Δt下,某个自感线圈产生的自感电动势E的大小。
(比值法定义)
E=L*ΔI/Δt
2. Φ磁通量,表示磁场分布情况的物理量,单位是韦伯,符号是Wb。
Φ是标量,但有正负,正负只代表穿向。
1Wb=1v*s=1T*m^2
3. Ψ,磁通链代表了单位导体截面通过磁通量的多少,就是磁通的强度。
用符号表示Ψ单位为韦(伯)Wb
Ψ=N(匝数)*B(磁感应强度)*S(面积)
Ψ=L*I=N*Φ
4. B,磁感应强度,描述磁场强弱和方向的物理量,是矢量,常用符号B表示,国际通用单位为特斯拉(符号为T)。
磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。
在物理学中磁场的强弱使用磁感应强度来表示,磁感应强度越大表示磁感应越强。
磁感应强度越小,表示磁感应越弱。
Φ=B*Ae(磁路截面积)
适用条件为B与Ae垂直,当B与Ae存在夹角时,Φ=B*Ae*cosθ
B=F/IL=F/qv=E/v =Φ/S
F:洛伦兹力或者安培力
q:电荷量
v:速度
E:电场强度(单位是v/m,N/C)
Φ(=ΔBS或BΔS,B为磁感应强度,S为面积):磁通量
S:面积
L:磁场中导体的长度
定义式F=ILB
表达式B=F/IL
5. μ绝度磁导率,表征磁介质磁性的物理量。
表示在空间或在磁芯空间中的线圈流过电流后、产生磁通的阻力、或者是其在磁场中导通磁力线的能力、其公式μ=B/H 、其中H=磁场强度、B=磁感应强度,常用符号μ表示,μ为介质的磁导率,或称绝对磁导率。
μr(相对磁导率)=μ/μ0(真空磁导率)
相对磁导率是绝对磁导率与真空磁导率的比值,没有单位,是一个系数。
μ0=4π*10^-7H/m(Wb/A*m)
μ的数值随温度的上升而下降,随频率的上升而下降。
6. H,磁场强度描写磁场性质的物理量。
用H表示。
其定义式为H=B/μ0-M,式中B是磁感应强度,M是磁化强度,μ0是真空中的磁导率,μ0=4π×10-7韦伯/(米·安)。
H的单位是安/米。
H=B/μ0-M=B/μ
H的单位是A/m
7. 电感的大小与磁体的关系
L=μN^2Ae/Len
式中,μ为绝对磁导率
Ae为磁路截面积
Len为磁路长度
根据此公式可推倒
8. Ψ=I*L=Φ*N=B*Ae*N
I*L=B*Ae*N
I*μ*N^2*Ae/Len=B*Ae*N
左右两边同时除以Ae*N
I*μ*N/Len=B
即,B=I*μ*N/Len
H=B/μ=I*N/Len
Φ=B*Ae=I*μ*N*Ae/Len
以上公式以理想磁场为准,磁路周围的绕组100%被激励。
9. L=μN^2Ae/Len也可以用来计算变压器的电感量(电感与砸数的平方成正比)以环形变压器为例,
在环形变压器中,磁路长度Len=π(D+d)/2
磁路截面积Ae=h(D-d)/2
D为外径
d为内径
h为高度。