1、關于電磁學的基本知識與基本定律第一張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1.1 磁場的基本知識磁通密度或磁感應強度 B 單位：特斯拉（T） (magnetic flux density) (magnetic induction) 用于表征磁場的強弱和方向。 第二張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 磁通量 單位：韋伯（Wb）(magnetic flux) 穿過某一截面積S的磁力線總數若對于均勻磁場，若B與S垂直，則 磁場強度 H 單位：安培/米 （A/m） (magnetic field strength) 為了分析磁場與電流的依存關系引入的輔助量 第三張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2

2、022年6月磁動勢 MMF 單位：安培 （A）（magnetomotive force） 磁鏈 （flux linkage） 磁導率 單位：亨利/米（H/m） (permeability) 真空的磁導率 0 、相對磁導率r 反應導磁介質導磁性能的物理量 第四張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月磁場強度和磁感應強度均為表征磁場性質（即磁場強弱和方向）的兩個物理量。由于磁場是電流或者說運動電荷引起的，而磁介質（除超導體以外不存在磁絕緣的概念，故一切物質均為磁介質）在磁場中發(fā)生的磁化對源磁場也有影響（場的迭加原理）。因此，磁場的強弱可以有兩種表示方法。B和H的聯(lián)系與區(qū)別:第五張，PPT共三十七

3、頁，創(chuàng)作于2022年6月單獨由電流或者運動電荷所引起的磁場（不包括介質磁化而產生的磁場時）則用磁場強度H表示，其單位為A/m，是一個輔助物理量。在充滿均勻磁介質的情況下，若包括介質因磁化而產生的磁場在內時，用磁感應強度B表示，是一個基本物理量。在同樣大小的電流作用下，鐵芯線圈的磁通比空心線圈的磁通哪個大？為什么？此公式的深刻含義第六張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1.2 基本電磁 （electromagnetic）定律電生磁的基本定律安培環(huán)路定律 磁生電的基本定律法拉第電磁感應定律 電磁力定律磁路的歐姆定律 第七張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1.2.1 電生磁的基本定律安

4、培環(huán)路定律 沿著任何一條閉合回線L，磁場強度H的線積分等于該閉合回線所包圍的總電流值（代數和）第八張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月I2I3lH 計算電流代數和時，與繞行方向符合右手螺旋定則的電流取正號，反之取負號。第九張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月若閉合磁力線是由N匝線圈電流產生，而且沿閉合磁力線上 H 處處相等,則上式變?yōu)? 第十張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1.2.2 磁生電的基本定律法拉第電磁感應定律當磁通按正弦規(guī)律變化時，即: 則上式變?yōu)? 磁通與其感應電勢的參考方向第十一張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月為參考相量，則： 感應電勢第十二張，P

5、PT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 磁通與感應電勢的相量圖第十三張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月感應電勢與磁場、導體運動速度之間的右手定則第十四張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月通電導體產生的電磁力與電流、磁場之間的左手定則1.2.3 電磁力定律第十五張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月磁路：磁通所通過的路徑。 是以高導磁性材料構成的使磁通被限制在結構所確定的路徑之中的一種結構。 和電流在電路中被導體所限制是極為相似 。1.2.4 磁路的歐姆定律第十六張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月鐵心導磁率遠大于空氣 磁力線幾乎被限定在鐵心規(guī)定的路徑中 鐵心外部的磁力線很

6、少第十七張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 主磁路：主磁通所通過的路徑。 漏磁路：漏磁通所通過的路徑。 勵磁線圈：用以激勵磁路中磁通的載流線圈。勵磁電流：勵磁線圈中的電流。直流:直流磁路 ，例如:直流電機交流:交流磁路， 例如:變壓器第十八張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月主磁通漏磁通漏磁通漏磁通漏磁通第十九張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月對于均勻磁路定義為磁路的磁阻（reluctance）第二十張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月稱為磁導（permeance） 由于與電路的歐姆定律相似,故又稱為磁路的歐姆定律。磁阻的倒數第二十一張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于20

7、22年6月根據 以及磁路的歐姆定律 電感與結構參數以及磁性材料之間的關系式1.2.5 線圈電感第二十二張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 通過任意閉合曲面S 的凈磁通量必定恒為零。 自然界不存在獨立的磁場源。磁場中，磁力線通過任意閉合面后必然會從相反方向再次通過。 磁力線是閉合的！磁路的基爾霍夫第一定律（磁通連續(xù)性原理）第二十三張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 磁路由不同材料或不同長度和截面積的 n 段組成，則稱為磁路各段的磁壓降磁路的基爾霍夫第二定律 作用在任何閉合磁路的總磁動勢恒等于各段磁路磁位降的代數和。第二十四張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十五張，PP

8、T共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1.3 常用磁性材料及其特性1.3.1 鐵磁材料的磁化及磁滯回線鐵磁材料的磁化（magnetization）第二十六張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 磁性材料的磁滯回線 (hysteresis loop)Br 剩磁 residual magnetismHc 矯頑力coercive force第二十七張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1.3.2 磁化曲線與飽和現(xiàn)象 鐵磁材料與非鐵磁材料的磁化曲線基本磁化曲線normal magnitization curve初始磁化曲線initial magnitization curve第二十八張，PPT共三

9、十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 幾種常見磁性物質的磁化曲線a 鑄鐵 b 鑄鋼 c 硅鋼片O0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0103H/(A/m)H/(A/m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 103B/T1.81.61.41.21.00.80.60.40.2abac第二十九張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1.3.3 軟磁材料與硬磁材料 鐵磁材料（ferromagnetic material）的磁滯回線軟磁材料：磁滯回線窄、剩磁、矯頑力都小硬磁材料：磁滯回線寬、剩磁、矯頑力都大第三十張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月1.3.4

10、鐵磁材料中的鐵耗hysteresis losseddy-current lossiron loss為什么電機中經常使用的鐵磁材料是硅鋼片（silicon steel sheet）？第三十一張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 鐵磁材料的渦流現(xiàn)象磁滯損耗 渦流損耗鐵耗注意 頻率 f第三十二張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月例題: 有一環(huán)形鐵心線圈，其內徑為10cm，外徑為15cm，鐵心材料為鑄鋼。 要得到 0.9T 的磁感應強度，求：（1）所需勵磁磁動勢。 （2）如果磁路中含有一個長度等于 0.2cm空氣隙，所需勵磁磁動勢。第三十三張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 （1）鑄鋼鐵心的磁場強度，查鑄鋼的磁化曲線， B=0.9 T 時，磁場強度 H1=770 A/m解:磁路的平均總長度為勵磁磁動勢第三十四張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）空氣隙的磁場強度鐵心的平均長度 對各段有 總磁通勢為第三十五張，PPT共三十七頁，創(chuàng)作于2022年6月 通過上述例題，