第一章電磁學(xué)基本知識與基本定律

1、電機及電力拖動基礎(chǔ)電機及電力拖動基礎(chǔ)第一章第一章 電磁學(xué)的基本知識與基本定理電磁學(xué)的基本知識與基本定理本章知識主線本章知識主線：一、磁路的概念磁路的概念二、磁路基本電磁定律磁路基本電磁定律 ：5個定律個定律三、磁材料及其特性磁材料及其特性 ：2條曲線條曲線 一、磁路的概念磁路的概念 1.兩種常見的磁路 磁路：磁通所通過的路徑。 2.主磁通和漏磁通 主磁通：由于鐵心的導(dǎo)磁性能比空氣主磁通：由于鐵心的導(dǎo)磁性能比空氣要好得多，所以絕大部分磁通將在鐵心要好得多，所以絕大部分磁通將在鐵心內(nèi)通過內(nèi)通過,這部分磁通稱為主磁通。這部分磁通稱為主磁通。 漏磁通：圍繞載流線圈、部分鐵心漏磁通：圍繞載流線圈、部分鐵

2、心 和鐵心周圍的空間，還存在少量分和鐵心周圍的空間，還存在少量分 散的磁通，這部分磁通稱為漏磁通。散的磁通，這部分磁通稱為漏磁通。二、磁路基本電磁定律磁路基本電磁定律 1.全電流定律安培環(huán)路定律 n磁場強度矢量H沿任一閉合路徑的線積分等于穿過該閉合路徑的限定面積中流過電流的代數(shù)和。且積分回路的繞行方向和產(chǎn)生該磁場的電流方向符合右手螺旋定則IdlHL 2.磁路歐姆定律：FSlRFmn SlRmmR 鐵磁材料的不為常數(shù)。 n3.磁路的基爾霍夫第一定律： 磁路的基爾霍夫第二定律： 說明磁通是連續(xù)的。 對比：電路中的兩個基本定律電路中的兩個基本定律 基爾霍夫第一定律： 基爾霍夫第二定律： 0NIHl

3、0iuen注意： 磁路和電路仍有本質(zhì)的區(qū)別： 1）電路中可以有電動勢而無電流，磁路中有磁動勢必有磁通 。 2）電路中有電流就有功率損耗，而在恒磁通下，磁路中無損耗。 3）電流只在導(dǎo)體中流過，而磁路中除了主磁通外還必須考慮到漏磁通的影響。 4）電路中電阻率在一定溫度下恒定不變，而由于鐵磁材料構(gòu)成的磁路中，磁導(dǎo)率是隨著磁密而變化的，所以磁導(dǎo)率不是一個常數(shù) 。n不同的磁性材料有不同的磁導(dǎo)率同一材料當(dāng)其磁通密度不同時，亦有不同的磁導(dǎo)率 飽和區(qū)飽和區(qū)線性區(qū)，磁導(dǎo)線性區(qū)，磁導(dǎo)率大且不變率大且不變起始段，磁導(dǎo)起始段，磁導(dǎo)率較小率較小n磁通量 通過磁場中某一面積的磁感應(yīng)線數(shù)稱為通過該面積的磁通量磁通量(磁通)

4、，符號 、單位Wb ,=BScos. n磁通連續(xù)性原理磁通連續(xù)性原理n由于磁感應(yīng)線是閉合的，因此對任意封閉曲面來說，進(jìn)入該閉合曲面的磁感應(yīng)線，一定等于穿出該閉合曲面的磁感應(yīng)線。如規(guī)定磁感應(yīng)線從曲面穿出為正，穿入為負(fù)，則通過任意封閉曲面的磁通量總和必等于零 sdsB0cosn磁場強度H、磁導(dǎo)率 B= H n磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率，決定于介質(zhì)性質(zhì)，Hm。變化范圍很大。 真空磁導(dǎo)率真空磁導(dǎo)率0=410-7Hm 非鐵磁物質(zhì)非鐵磁物質(zhì)如空氣、銅、鋁和絕緣材料等，近似等于真空磁導(dǎo)率 鐵磁物質(zhì)鐵磁物質(zhì)如鐵、鎳、鋁及其合金，磁導(dǎo)率遠(yuǎn)大于真空磁導(dǎo)率達(dá)數(shù)千甚至上萬倍。通常以相對磁導(dǎo)率 表示鐵磁物質(zhì)的磁導(dǎo)率比真空磁導(dǎo)率增大的

5、倍數(shù) 4.電磁感應(yīng)定律 運動電動勢： 判斷方向：右手定則n5.電磁力定律： 判斷方向：左手定則（主要用于分析旋轉(zhuǎn)電機的電磁轉(zhuǎn)矩）。Blve Bilf dtdNdtde圖圖13 右右手定則手定則 n圖14 左手定則 圖圖14 左手定則左手定則 n三、磁材料及其特性磁材料及其特性 1、鐵磁物質(zhì)的磁化、鐵磁物質(zhì)的磁化 鐵磁材料在外磁場中呈現(xiàn)很強的鐵磁材料在外磁場中呈現(xiàn)很強的 磁性，此現(xiàn)象稱為鐵磁物質(zhì)的磁磁性，此現(xiàn)象稱為鐵磁物質(zhì)的磁 化。化。n2.磁化曲線：特性：具有高的導(dǎo)磁性能；磁化曲線呈非線性（飽和特性）磁滯現(xiàn)象與磁滯回線磁滯現(xiàn)象與磁滯回線n磁場強度H緩慢地循環(huán)變化，B一H曲線是一封閉曲線磁滯回線磁滯回線 n矯 頑 磁 力 H c n剩余磁感應(yīng)強剩余磁感應(yīng)強度度Brn3、鐵磁材