基尔霍尔电流定律
电路中流入某一节点电流的代数和等于0.
基尔霍夫电压定律
电路中任意闭合回路电压的代数和为0
磁场的基本知识
磁感应强度,B
描述磁场的强弱。通电导体中的电流与所产生的磁场之间符合右手螺旋关系。
磁通,
磁场的强弱可用磁力线的疏密来形象描述,穿过某一截面S的磁力线的总数或者磁感应强度B的通量又称为磁通量,一般用
表示,
磁感应强度B反应的是:单位面积上的磁通量,又称为磁密,单位为特斯拉,T,1T=1Wb/m^2
磁通的单位是:韦伯,Wb
磁场强度,H
磁场强度H是表征磁场性质的另一个基本物理量,矢量。单位是A/m
磁密B与磁场强度H的比值反映了磁性材料的导磁能力,B=u*H,u是导磁材料的磁导率
真空的磁导率:u0=4pi*10^-7H/m
铁磁材料的磁导率远大于u0
电磁学的基本定律
电生磁的基本定律-安培环路定理
通电导体周围所产生的磁场与导体内部电流之间符合安培环路定理,描述的是电生磁的基本定律
假设闭合磁力线是由N匝线圈电流产生的,且闭合磁力线L上的磁场强度H处处相等,则上式变为HL = Ni
安匝数Ni,又称为磁动势(magneto-motive-force),简称为磁势,通常用F表示,F=Ni,单位为A,安匝。磁势是磁场源,磁场是由磁势产生的,磁势的作用类似于电路中的电动势
磁生电的基本定律-法拉第电磁感应定律
交变磁场产生电厂,并在导体中感应电势,所感应电势和磁场之间符合法拉第电磁感应定律,即
是磁链,
,磁链的单位是Wb
电机和变压器中存在2种电势,一种是变压器电势,磁场交变产生的电势,如上述公式描述一样;另一种是运动电势,或者叫速度电势,它是由导体和磁场之间的相对运动所感应的切割电势,一般用e=blv描述
方向满足右手定则。
毕-萨电磁力定律
电磁力定律描述的是电与磁之间相互作用产生力的基本定律,通电导体在磁场中受到力的作用。
,满足左手定则
磁路的欧姆定律与线圈电感的表达式
如同电路是电流所经过的路径一样,磁通所经过的路径称为磁路。磁路将磁通约束在特定的路径中。变压器的简单磁路,理想情况下,如下公式
Rm为磁路的磁阻,磁阻的导数
,反应了磁路的导磁能力
上式比较像电路中的欧姆定律。
在有线圈的磁路中,外加励磁电流越大,磁链越大。考虑到磁链随电流成正比变化,两者的比值为常值,此常数为电感,它表示单位电流所产生的磁链,用符号L表示,单位为亨,H。
,
带入前述公式,计算得到
所以电感L与励磁线圈的匝数平方,磁导率以及铁芯的截面积成正比,与磁路的长度成反比。