對電感的磁學知識分析
出處:fmcok 發(fā)布于:2011-08-27 15:34:47
幾個定義:
1. 磁場強度H,磁場強度是線圈安匝數(shù)的一個表征量,反映磁場的源強弱。磁感應強度則表示磁場源在特定環(huán)境下的效果,你用一個固定的力去移動一個物體,但實際對物體產(chǎn)生的效果并不一樣,比如你是借助于工具的,也可能你使力的位置不同或方向不同。對你來說你用了一個確定的力。而對物體卻有一個實際的感受,你作用的力好比磁場強度,而物體的實際感受好比磁感應強度。 單位:A/m(從量綱可知,此物理量于電流同生共死。可以理解為一種電流的別名,存在的依據(jù)是安培環(huán)路定理)
2. 磁感應強度B,單位:wb/m2或T(是一種依靠磁導率u與H相互依存的物理量)
3. 磁導率u,B=uH。在MKS中,單位為:H/m。
4. 磁通=面積X磁感應強度

5. 磁鏈=匝數(shù)X磁通

6. 電感=磁鏈/電流

由以上定律結(jié)合電磁學各種方程,可以得出以下等式:
1.
(安培環(huán)路定則)
2.
(法拉第電磁感應定律)
3.
(坡印亭定理)
另外可以得到如下有用結(jié)論:
1. 相同磁芯下,電感值與匝數(shù)的平方成正比(結(jié)合坡印亭定理)

由上式在工程上引入了電感系數(shù)這一概念。

2. 相同磁芯材料下,磁芯儲能能力與體積成正比。相同體積下,磁芯儲能能力與其允許的磁感應強度平方成正比。相同體積,相同磁感應強度下,磁芯儲能與其磁導率成反比。相同電感值,相同磁芯下,電感能量大小于電流平方成正比。(結(jié)合坡印亭定理)
(u是磁導率)
3. 由于
,而I滿足基爾霍夫定律,所以類似的,Hlm也滿足。所以磁通也滿足,故有下面定義出現(xiàn):
磁動勢: 
所以定義磁阻: 
鐵損=磁滯損耗(由磁滯回線決定)+渦流損耗(由磁芯電阻率,尺寸決定)+殘留損耗(常忽略)

實際上工程中,渦流損耗也常常忽略,尤其是在高頻軟磁情形下。
5.另外,在直流偏置下,磁導率會降低,從而導致電感量下降,所以在計算電感量時,先要在惡劣的情形下計算出電感(電感有峰值電流,也就是直流偏置,易飽和),再依據(jù)AP法算得的電感(無直流偏置)比較,確保邊值條件一致
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