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磁路中磁感应强度与磁通的关系

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:磁感应强度是矢量,其大小表示磁场中某点磁场的强度,其方向表示该点的磁场方向。在均匀磁场中,磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积,称为通过该面积的磁通,记为Φ。其他介质的磁导率一般用与真空磁导率的倍数来表示,记作μr,称为相对磁导率。但载流线圈中磁感应强度B的大小却与线圈中被磁化物质的磁化能力,即物质的磁导率μ有关。

磁路中磁感应强度与磁通的关系

1.磁感应强度B

磁感应强度(B)是表示磁场中某点的磁场强弱和方向的物理量,其单位名称为T(特斯拉[特])。磁感应强度是矢量,其大小表示磁场中某点磁场的强度,其方向表示该点的磁场方向。磁感应强度B与电流之间的方向关系可用右手螺旋定则来确定,其大小可用下式表示:

国际单位制(SI)中,B单位为T(特[斯拉]),特[斯拉]也就是韦[伯]每平方米(Wb/m2)。一般永久磁铁的B为0.2~0.7 T,电机变压器铁芯的B约为0.8~1.5 T。

2.磁通Φ

磁通(Φ)是磁场中垂直穿过某面积的磁感应强度的总和,是个标量。在均匀磁场中,磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积,称为通过该面积的磁通,记为Φ。即

磁通的SI单位是Wb(韦[伯])。

3.磁导率μ

磁导率是用来表示磁场中介质导磁性能的物理量,单位为H/m(亨[利]每米)。(www.xing528.com)

实验测得,真空的磁导率是个常数,为 μ0=4π×10-7H/m。其他介质的磁导率一般用与真空磁导率的倍数来表示,记作μr,称为相对磁导率。μr越大,介质的导磁性能越好。

自然界中的物质按磁导率大小可分为磁性材料和非磁性材料两大类。前者的μr很大(μr≫1),如硅钢片μr=6 000~8 000 H/m,后者的μr很小(μr≈1 H/m),如空气μr= 1.000 003 H/m,铜μr=0.999 99 H/m。

铁磁性物质广泛应用在变压器、电机、磁电式电工仪表等电工设备中,只要在线圈中通入不大的电流,就可获得足够强的磁场(即产生足够大的磁感应强度)。

4.磁场强度H

为分析电流和磁场的依存关系,在通电线圈中产生的磁场中,除了媒介质意外,把其他因素如线圈尺寸、匝数、通入电流大小等对磁场的影响综合成一个物理量,即引入了一个把电和磁定量沟通起来的辅助量,即磁场强度H。

在载流线圈中,H这个量只与电流的大小有关,而与线圈中被磁化物质,即与物质的磁导率μ无关。但载流线圈中磁感应强度B的大小却与线圈中被磁化物质的磁化能力,即物质的磁导率μ有关。H的大小由B与μ的比值决定,即磁场强度为

在SI单位制中,H单位为A/m(安[培]每米)。

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