简记_磁学基础(一)

简记_磁学基础(一)一 磁学三大定律的理解 1 1 专业符号释义 B 磁感应强度 别称是磁通密度 H 磁场强度 u0 真空中的磁导率 ur 导磁材料相对 真空 磁导率 Um 磁动势 磁通 le 有效磁路长度 Ae

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一、磁学三大定律的理解

1.1 专业符号释义

B:磁感应强度,别称是磁通密度              H:磁场强度

u0:真空中的磁导率                                  ur:导磁材料相对(真空)磁导率

Um:磁动势                                               Φ:磁通

le:有效磁路长度                                       Ae:有效磁路截面积

1.2 三大定律释义

     A. 法拉第电磁感应定律:理解为磁生电,磁通(链)的变化产生电压。

     B. 安倍环路定律:理解为电生磁公式如下:


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        即:当匝数N与磁芯(le、ur、u0)确定时,励磁电流正比于磁密>磁通。

        即:电流的变化引起磁通(磁密)的变化 。Φ=B.Ae。

     C. 电~磁~电的公式如下:

         理解了上面这个公式,就理解了变压器的工作过程,初级(安培环路定理) 电流的变化产生  磁密的变化 dB,而磁路是闭合的,因此,次级线圈内会产生同样的磁密变化,次级因(法拉第电磁感应定理)由变化的磁通(密)产生电压,绕组线圈闭合则产生电流。

二、几个关键公式

 2.1 dI与dB呈正比例关系,公式如下:

        这一公式的作用一是:在已知初级电感 Lpri、初级励磁峰值电流 Imax,初级匝数 Npri、Ae 的情况下,可以确定 Bmax,而Bmax作为磁芯饱和的判断依据,对于PC40磁材,取0.2~0.3T(特斯拉),1特斯拉=10000高斯,即:1T=10000Gs  。

        这一公式的作用二是:在已知电流 I、匝数 N、Ae(磁芯确定)、取定B值的情况下,可以计算出电感 L的值。而N、I、Ae,根据电源的输入、输出电压、电流 ,选定拓扑,功率器件后,均可计算出来。 这个L值作为防止磁芯饱和的最大值,是个必要条件,不是最终的解。也就是说最终的解要比这个L值小,磁芯才不会饱和。

2.2 电感的定义,公式如下:

    即:单位电流产生的磁链的变化。

2.3 AL:电感系数,公式如下:

    

2.4 电感方程,公式如下:

即:电感两端加一电压,产生电流的变化率与电压呈正比,与电感呈反比。  

想象一下:当电压与电感是定值时,电流变化率是恒定的,波形上表现为一根斜线。

三、变压器及电感

3.1 变压器

变压器同名端:绕制方向一致(顺时针或逆时针),则同一时刻,电压同相(同为正或负)。

同一时刻,电压与匝数呈正比、电流与匝数呈反比。

电压加在绕组上,,产生磁通(磁链)的变化,在次级感应出电压。

3.2 电感

单位电流产生的磁链,匝数的平方*AL   AL(磁导,词组的倒数)

电感越大,单位电流产生的磁链(磁通)越大。

 

电流方向,右手螺旋定则(拇指磁通方向N~S)

3.3 磁路欧姆定律

磁阻,类比电阻;磁通,类比电流;磁动势,类比电动势。详见上图。

 

      

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