電源知識(shí)普及:電感的磁學(xué)
幾個(gè)定義:
1. 磁場(chǎng)強(qiáng)度H,單位:A/m(從量綱可知,此物理量于電流同生共死。可以理解為一種電流的別名,存在的依據(jù)是安培環(huán)路定理)
2. 磁感應(yīng)強(qiáng)度B,單位:wb/m2或T(是一種依靠磁導(dǎo)率u與H相互依存的物理量)
3. 磁導(dǎo)率u,B=uH。在MKS中,單位為:H/m。
4. 磁通=面積X磁感應(yīng)強(qiáng)度
5. 磁鏈=匝數(shù)X磁通
6. 電感=磁鏈/電流
由以上定律結(jié)合電磁學(xué)各種方程,可以得出以下等式:
1. (安培環(huán)路定則)
2. (法拉第電磁感應(yīng)定律)
3. (坡印亭定理)
另外可以得到如下有用結(jié)論:
1. 相同磁芯下,電感值與匝數(shù)的平方成正比(結(jié)合坡印亭定理)
由上式在工程上引入了電感系數(shù)這一概念。
(意為在同等磁芯材料和規(guī)格下,每匝線圈所產(chǎn)生的電感值,其大小只與磁芯相關(guān))
2. 相同磁芯材料下,磁芯儲(chǔ)能能力與體積成正比。相同體積下,磁芯儲(chǔ)能能力與其允許的最大磁感應(yīng)強(qiáng)度平方成正比。相同體積,相同磁感應(yīng)強(qiáng)度下,磁芯儲(chǔ)能與其磁導(dǎo)率成反比。相同電感值,相同磁芯下,電感能量大小于電流平方成正比。(結(jié)合坡印亭定理)
(u是絕對(duì)磁導(dǎo)率)
3. 由于 ,而I滿足基爾霍夫定律,所以類似的,Hlm也滿足。所以磁通也滿足,故有下面定義出現(xiàn):
磁動(dòng)勢(shì):
所以定義磁阻:
鐵損=磁滯損耗(由磁滯回線決定)+渦流損耗(由磁芯電阻率,尺寸決定)+殘留損耗(常忽略)
實(shí)際上工程中,渦流損耗也常常忽略,尤其是在高頻軟磁情形下。
5.另外,在直流偏置下,磁導(dǎo)率會(huì)降低,從而導(dǎo)致電感量下降,所以在計(jì)算電感量時(shí),先要在最惡劣的情形下計(jì)算出最小電感(電感有最大峰值電流,也就是最大直流偏置,最易飽和),再依據(jù)AP法算得的最大電感(無(wú)直流偏置)比較,確保邊值條件一致
幾個(gè)定義:
1. 磁場(chǎng)強(qiáng)度H,單位:A/m(從量綱可知,此物理量于電流同生共死。可以理解為一種電流的別名,存在的依據(jù)是安培環(huán)路定理)
2. 磁感應(yīng)強(qiáng)度B,單位:wb/m2或T(是一種依靠磁導(dǎo)率u與H相互依存的物理量)
3. 磁導(dǎo)率u,B=uH。在MKS中,單位為:H/m。
4. 磁通=面積X磁感應(yīng)強(qiáng)度
5. 磁鏈=匝數(shù)X磁通
6. 電感=磁鏈/電流
由以上定律結(jié)合電磁學(xué)各種方程,可以得出以下等式:
1. (安培環(huán)路定則)
2. (法拉第電磁感應(yīng)定律)
3. (坡印亭定理)
另外可以得到如下有用結(jié)論:
1. 相同磁芯下,電感值與匝數(shù)的平方成正比(結(jié)合坡印亭定理)
由上式在工程上引入了電感系數(shù)這一概念。
(意為在同等磁芯材料和規(guī)格下,每匝線圈所產(chǎn)生的電感值,其大小只與磁芯相關(guān))
2. 相同磁芯材料下,磁芯儲(chǔ)能能力與體積成正比。相同體積下,磁芯儲(chǔ)能能力與其允許的最大磁感應(yīng)強(qiáng)度平方成正比。相同體積,相同磁感應(yīng)強(qiáng)度下,磁芯儲(chǔ)能與其磁導(dǎo)率成反比。相同電感值,相同磁芯下,電感能量大小于電流平方成正比。(結(jié)合坡印亭定理)
(u是絕對(duì)磁導(dǎo)率)
3. 由于 ,而I滿足基爾霍夫定律,所以類似的,Hlm也滿足。所以磁通也滿足,故有下面定義出現(xiàn):
磁動(dòng)勢(shì):
評(píng)論