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電磁學基本知識與基本定律複習基爾霍爾電流定律基爾霍夫電壓定律磁場的基本知識電磁學的基本定律

基爾霍爾電流定律

電路中流入某一節點電流的代數和等于0.

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基爾霍夫電壓定律

電路中任意閉合回路電壓的代數和為0

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磁場的基本知識

磁感應強度,B

描述磁場的強弱。通電導體中的電流與所産生的磁場之間符合右手螺旋關系。

磁通,
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磁場的強弱可用磁力線的疏密來形象描述,穿過某一截面S的磁力線的總數或者磁感應強度B的通量又稱為磁通量,一般用

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表示,

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磁感應強度B反應的是:機關面積上的磁通量,又稱為磁密,機關為特斯拉,T,1T=1Wb/m^2

磁通的機關是:韋伯,Wb

磁場強度,H

磁場強度H是表征磁場性質的另一個基本實體量,矢量。機關是A/m

磁密B與磁場強度H的比值反映了磁性材料的導磁能力,B=u*H,u是導磁材料的磁導率

真空的磁導率:u0=4pi*10^-7H/m

鐵磁材料的磁導率遠大于u0

電磁學的基本定律

電生磁的基本定律-安培環路定理

通電導體周圍所産生的磁場與導體内部電流之間符合安培環路定理,描述的是電生磁的基本定律

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假設閉合磁力線是由N匝線圈電流産生的,且閉合磁力線L上的磁場強度H處處相等,則上式變為HL = Ni

安匝數Ni,又稱為磁動勢(magneto-motive-force),簡稱為磁勢,通常用F表示,F=Ni,機關為A,安匝。磁勢是磁場源,磁場是由磁勢産生的,磁勢的作用類似于電路中的電動勢

磁生電的基本定律-法拉第電磁感應定律

交變磁場産生電廠,并在導體中感應電勢,所感應電勢和磁場之間符合法拉第電磁感應定律,即

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是磁鍊,

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,磁鍊的機關是Wb

電機和變壓器中存在2種電勢,一種是變壓器電勢,磁場交變産生的電勢,如上述公式描述一樣;另一種是運動電勢,或者叫速度電勢,它是由導體和磁場之間的相對運動所感應的切割電勢,一般用e=blv描述

方向滿足右手定則。

畢-薩電磁力定律

電磁力定律描述的是電與磁之間互相作用産生力的基本定律,通電導體在磁場中受到力的作用。

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,滿足左手定則

磁路的歐姆定律與線圈電感的表達式

 如同電路是電流所經過的路徑一樣,磁通所經過的路徑稱為磁路。磁路将磁通限制在特定的路徑中。變壓器的簡單磁路,理想情況下,如下公式

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Rm為磁路的磁阻,磁阻的導數

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,反應了磁路的導磁能力

上式比較像電路中的歐姆定律。

在有線圈的磁路中,外加勵磁電流越大,磁鍊越大。考慮到磁鍊随電流成正比變化,兩者的比值為常值,此常數為電感,它表示機關電流所産生的磁鍊,用符号L表示,機關為亨,H。

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,

帶入前述公式,計算得到

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是以電感L與勵磁線圈的匝數平方,磁導率以及鐵芯的截面積成正比,與磁路的長度成反比。

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