永磁体密封磁路计算小结.doc

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1、......磁路计算小结一磁路计算常用物理量量的名称量的符号单位名称单位符号单位推导及引申电流I安[培]A1C＝1A·s磁通Φ韦[伯]Wb1Wb＝1V·s磁通密度，磁感应强度B特[斯拉]T1T＝1Wb/m2磁通势，磁动势F，Fm安[培]A—磁位差，磁压降Um安[培]A—磁场强度H安[培]每米A/m每米的磁压降磁阻R，Rm每亨[利]H-1磁导λ亨[利]H磁导率μ亨[利]每米H/m真空磁导率μ0亨[利]每米H/m相对磁导率μr——磁化强度M安[培]每米A/m磁能积BH焦/立方米J/m3V·s/m2·A/m=J/m3磁密的单位Gs：1T=104Gs；1G

2、s=10-4T；磁化强度M的单位Gs：磁矩μ的单位是emu，1emu=10-3Am2磁化强度M的单位是emu/cm3，1emu/cm3=1Gs1A/m=10-3emu/cm31Gs=1emu/cm3=10-3Am2/cm3=103A/m..v.........1Gs=103A/m二磁路基本定律1．安培环路定律由麦克斯韦方程可知，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路所包围的总电流值（代数和），即式中，若电流的正方向与闭合回线的环行方向符合右手螺旋关系，取正号，否则取负号。若沿着回线L，磁场强度H的方向总是切线方向、大小处处相

3、等，且闭合回线所包围的总电流是由通有电流的N匝线圈提供，则上式将简化为（1）安培定则也叫右手螺旋定则，是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。l通电直导线中的安培定则（安培定则一）用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向就是磁感线的环绕方向；l通电螺线管中的安培定则（安培定则二）用右手握住通电螺线管，让四指指向电流的方向，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。2．磁路的欧姆定律设环形螺线管铁心的截面积为A，磁通量密度为B，总磁通量为Φ，则有（2.1）设线圈匝数为N，螺线管平均长度为，给线圈通电流I，根据安培环路定律

4、，则有..v.........所以代入式（2.1），则有整理得或（2.2）式中（2.3）在电路中，设电动势（电压）为E，电阻为R，电流为I，则有电路的欧姆定律设导体电阻率为σ，长度为l，截面积为S，则回路的电阻为由于式(2.2)与电路中的欧姆定律非常相似，所以称之为磁路的欧姆定律。如上图，两个欧姆定律的相似点有（1）电动势E→磁动势NI（2）电流I→磁通量Φ（3）电阻R→磁阻R（4）电导率σ→磁导率μ另外，磁通密度B→电流密度磁场强度H→每米的磁压降..v.........应用磁路欧姆定律必须注意：l磁阻必须是磁通量所通过闭合回路内的全部阻抗。l由

5、于没有磁绝缘体，所以必须考虑漏磁的存在。l磁导率随电场和温度变化，以及磁饱和。3．串联磁路上图所示为串联磁路的典型例子，环行磁路中有一定的空气隙，相当于电路中的串联电路。磁路由铁心和空气隙构成，合成磁阻由下式表示：设在上图中线圈匝数为N，电流为I，则磁路中的磁通量为变换上式，则4．并联磁路..v.........上图所示为并联磁路的典型例子，相当于电路中的并联电路。磁路的处理仿效电路的方法，如下进行。首先求各支路的磁阻R1、R2、R3，，合成磁阻R0为根据磁路的欧姆定律，磁通量为两个支路磁通量为磁动势NI为总结：磁路中各要素遵循如下关系..v...

6、......5．磁路的基尔霍夫第一定律（对应磁路并联）穿出（或进入）任一闭合面的总磁通恒等于零。如图示：6．磁路的基尔霍夫第二定律（对应串联磁路）可理解为单位长度上的磁位降，是某一段磁路的磁位降，是作用于该磁路的总磁动势，上式表明，作用在任何封闭磁路的总磁动势恒等于各段磁路磁位降的代数和。..v.........三永磁磁路的计算永磁体的特点是：剩余磁通密度较大，矫顽力很大。所谓剩余磁通密度是指永磁体所构成的闭合磁路在外加励磁磁动势下降为0时，磁路内剩余的磁通密度。实用的永磁磁路中都有工作气隙，如图（a）所示。此时气隙中的磁场是由永磁体所形成的磁动势

7、产生。当磁路为闭合（没有气隙）时，磁路内的磁通密度为，如图（b）中的R点所示。当磁路中具有气隙时，由于磁阻增大，磁路内的磁通量和磁通密度将要减小，磁路的工作点将从R点沿永磁体的去磁曲线（磁滞回线在第二象限内的部分）下移到A点。下面说明工作点是如何确定的。图（a）表示一个具有气隙的环形永磁回路。设永磁体中的磁通密度为，磁场强度为；气隙中的磁通密度为，磁场强度为；图中的箭头表示B和H的正方向。由于磁路中没有外加磁动势，所以由安培环路定律可知，即或（3-1）式中，和分别为永磁体和气隙的长度。另外，根据磁通连续性定律可知，即（3-2）式中，和分别为永磁体和

8、气隙的截面积（涉及边缘效应时，略大于）。将式（3-1）代入（3-2），可得..v.........（3-3）式（3-3）表