电路基础 教学课件 ppt 作者 康健第八章 第二节
10页1、第二节 磁路与此路定律,一、磁路,在电机,变压器及其它各种电磁器件中,常用铁磁材料做成一定形状的铁心。其目的一是用较小的励磁电流能够产生足够大的磁通;二是将磁通限定在一定的范围之内。如图8-7所示。,在图8-7b中,磁感应线几乎都是沿着铁心形成闭合回路。因此这种由铁磁材料构成的,让磁通集中通过的闭合路径叫磁路。,图8-8分别给出了直流电机和单相变压器磁路结构图,虚线表示磁路。,(a),(b),图8-7空心线圈的磁场和单相变压器磁路,a)直流电机磁路,b)变压器磁路,图8-8直流电机和变压器磁路,图8-9 主磁通、漏磁通和边缘效应,图8-10 磁路示意图,磁路也有节点、支路和回路。磁路的分支处称为磁路的节点,连接在两节点之间的部分称为磁路的支路,磁路中有若干支路所组成的闭合路径称为磁路中的回路。只有一个闭合回路的磁路称为无分支磁路,如图8-7b所示,具有分支的磁路称为分支磁路,如图8-8所示。,虽然利用铁磁材料可以使磁通约束在铁心范围内,但由于制造和结构上的原因,磁路中常会含有空气隙,使极少数磁力线扩散出去造成所谓的边缘效应,如图8-9所示。另外,还会有少量磁力线不经过铁心而经过空气形成
2、磁回路,这种磁通称为漏磁通。漏磁通相对主磁通来说,所占比例很小,所以一般可忽略不计。,二、磁路定律,1.磁路的基尔霍夫第一定律,根据磁通的连续性,在忽略了漏磁通的情况下,磁路的一条支路中的磁通处处相等,而在磁路分支处(即节点),进入节点和离开节点的磁通的代数和为零,即,(8-1),在图8-10中。对于节点A,若把进入节点的磁通取正号,离开节点的磁通取负号,则,此式表明:磁路的任一节点所连各支路磁通的代数和等于零。,2.磁路的基尔霍夫第二定律,在磁路计算中,为了找出磁通和励磁电流之间的关系,必需应用安培环路定律:,对图8-10所示的,对图8-10所示的ABCDA回路,可以得出,上式的符号规定如下:当某段磁通的参考方向(即H 的方向)与回路的参考方向一致时,则该段的Hl 取正号,否则取负号;励磁电流的参考方向与回路的绕行方向符合右手螺旋定则时,对应的IN 取正号,否则取负号。,一般地,对磁路的任一闭合回路,可得到:,(8-2),此式就是磁路的基尔霍夫第二定律。,为了和电路相对应,我们把公式(8-2)右边的IN称为磁动势,简称磁势。它是磁路产生磁通的原因,用Fm表示,单位为安。等式左边的Hl可以看成是磁路在每一段上的磁压降,用Um表示。所以磁路的基尔霍夫第二定律也可以叙述为:磁路沿着闭合回路的磁压降Um的代数和等于磁动势Fm的代数和,即,(8-3),3.磁路欧姆定律,设一段均匀磁路的截面积为S,长度为l,铁磁材料的磁导率为,通过横截面的磁通为,而每一分段中均有BH,即/SH,所以,(8-4),此式叫做磁路欧姆定律。式中m= Hl是磁压 降 ,其单位为A, 为磁路的磁阻,单位为1/H,的单位为Wb,由上述分析可知,磁路与电路有许多相似之处,磁路定律是电路定律的推广。各物理量和定律是一一对应的,见下表8-1。,表8-1磁路与电路的对比,
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