磁路和磁路定律

第4章磁路和磁路定律

1 磁路与电路的对比

电路与磁路对照表

磁路与电路的不同

1）将磁路与电路对比，这只是定性的，近似的说法。认真研究磁路和电路有重大不相同。电路中，导电体的电阻率与绝缘体的电阻率相差1013位以上，所以在空间泄漏的电流是微乎其微的。磁路中，一般导磁体与空气的磁导体相差不过102-103倍，最优良的磁体的磁导率与空气的磁导率相差不超过106倍。

2）导磁体达到磁饱和以后，磁导率会降到与空气一样所以在空间泄漏的磁通量相当可观。在低矫顽力永磁材料的磁路中，往往泄漏磁通大于有用磁通。

3）磁性材料的性能参数有达5％的误差，加上计算过程中的估算和假定，磁性计算比电路计算困难大，磁路的计算误差在10％，就被认为较满意。但是随着计算机在磁路没计算中的应用，计算精度将会提高。

2 磁路的概念

观察两种现象：

a)在通电螺线管内腔的中部，电流产生的磁力线平行无螺线管的轴线，磁场线渐进螺线管两端时

变成的散开的曲线，曲线在螺线管外部空间相接。

如果将一根长铁心插入通电螺线管中，并且让铁心闭合，则泄漏到空间的磁力线很少，由上，我们定义，不管有无铁心，磁力经过的路线，让我们成为磁路。

b)用永磁性作磁源，也产生上述现象。

图1 等效磁路

图1 a)给出了永磁体单独存在时的情况。图b)将永磁体放入软磁体回路的间隙中，磁力线的大部分通过软磁体和永磁体构成的回路。

以上两种也是表示磁回路。图中磁力线密度表示磁通量的密度。广义的讲，磁通量所通过的磁介质的路经叫磁路。磁路是许多以电磁原理作成的机械、器件如电机，电器，磁电式仪表等的主要组成部分之一。各种磁路传递着磁力线，发挥着应有的机能。大多数磁路含有磁性材料和工作气隙，完全由磁性材料构成的闭合磁路的情况也有不少。凡含有空隙的磁路，一部分磁通量作为有用磁场，还有一部分磁通量在空隙的附近泄漏在空间，形成漏磁通。

图2 磁路

3磁路欧姆定律

软磁圆环，截面积S 平均周长l 磁导率μ线圈匝N 电流为i 则圆环内的磁场H 为 :

l

Ni

H =

(4-1)

H 的方面与环的轴线平行。

无漏磁时，穿过环的截面的磁通Φ为：

BS =Φ （4-2）

由H B μ=（μ铁环的磁导率，H 磁场）得

HS μ=Φ （4-3）

将（2-1）代入上式得：

S l

Ni

μ=

Φ （4-4）

由上式得S

l Ni

μ=

Φ （4-5） 磁力势Ni Fm =，S

l

Rm μ=

（2-5）可写成 m

m

R F =Φ （4-6）

图3 环形线圈

此式与电路的欧姆定律相似。

磁通量Φ对用于电流，磁力势Ni Fm =对用于电势E 。

S

l

Rm μ=

为磁阻与电阻相对应。