1.磁路的概念
(1)主磁通 當(dāng)線圈中通以電流后,沿鐵心、銜鐵和工作氣隙構(gòu)成回路的這部分磁通稱為主磁通,占總磁通的絕大部分。
(2)漏磁通 指沒有經(jīng)過工作氣隙和銜鐵,而經(jīng)空氣自成回路的這部分磁通稱為漏磁通。
(3)磁路 磁通經(jīng)過的閉合路徑稱為磁路。磁路也像電路一樣,分為有分支磁路和無分支磁路。在無分支磁路中,通過每一個橫截面的磁通都相等。
2.磁路中的基本定律
(1)磁路歐姆定律 磁路中也有類似電路歐姆定律的基本關(guān)系式:
(8.1)
式中,
。而磁阻在計算時也有類似電阻計算的關(guān)系式
(8.2)
式中
分別為磁路長度、磁路截面積及鐵磁材料的磁導(dǎo)率。
磁通勢(磁動勢)F,實驗表明通電線圈產(chǎn)生的磁場強弱與線圈內(nèi)通入電流I的大小及線圈的匝數(shù)N成正比,把I與N的乘積稱為磁通勢,即
F=NI
磁通勢的單位安(A)
從上面的分析可知,磁路中的某些物理量與電路中的某些物理量有對應(yīng)關(guān)系,同時磁路中某些物理量之間與電路中某些物理量之間也有相似的關(guān)系。表8.1列出了磁路與電路對應(yīng)的物理量及其關(guān)系式。
表8.1

(2)全電流定律 全電流定律是磁場計算中的一個重要定律,可根據(jù)如下公式推導(dǎo)而來:
根據(jù)磁路歐姆定律:


若研究的磁路具有不同的截面,并且是由不同的材料(如鐵心和氣隙)構(gòu)成的,則可以把一個磁路分成許多段來考慮,即把同一截面、同一材料劃為一段,可得

(3)基爾霍夫磁通定律 有分支磁路如圖8.2所示。任取一閉合面,根據(jù)磁通連續(xù)性原理,進入閉合面的磁通,必等于流出閉合面的磁通,即穿過閉合面的磁通的代數(shù)和為零,此稱基爾霍夫磁通定律。
從圖8.1可得出

上式為基爾霍夫磁通定律表達式,與關(guān)于電路節(jié)點的定律——基爾霍夫電流定律∑i=0相對應(yīng)。
(4)基爾霍夫磁位差定律 磁路可能由多種尺寸、多種材料構(gòu)成,有的還含有氣隙。不同材料,
,故需分段計算。
磁路可分為三段:

式中,若H的方向與閉合回線l一致,則Hl號,否則取負(fù)號;若電流I的方向與閉合曲線的方向符合右螺旋關(guān)系,則NI前面取正號,否則取負(fù)號。由于勵磁電流是線圈產(chǎn)生磁通的來源,故稱NI為磁路的磁通勢F,單位為安(A)。式(8.7)表示磁路中沿任意閉合曲線磁位差的代數(shù)和等于沿該曲線磁通勢的代數(shù)和,此稱基爾霍夫磁位差定律。
若將磁通勢表示為磁位降(磁位差)方向,也可寫成
(8.8)
式(8.6)、(8.7)、(8.8)與電路的KCL、KVL相對應(yīng)。
當(dāng)勵磁電流為直流時,磁路中產(chǎn)生恒定磁通,此磁路稱為恒定磁通磁路,當(dāng)勵磁電流為交流時,產(chǎn)生交變磁通,此稱為交變磁通磁路。
