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電源基礎(chǔ)知識(shí)普及:電感的磁學(xué)

作者: 時(shí)間:2010-12-23 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

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. 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. (法拉第電定律)

3. (坡印亭定理)

另外可以得到如下有用結(jié)論:

1. 相同下,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。

(意為在同等材料和規(guī)格下,每匝線圈所產(chǎn)生的電感值,其大小只與相關(guān))

2. 相同磁芯材料下,磁芯能力與體積成正比。相同體積下,磁芯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,在下,磁導(dǎo)率會(huì)降低,從而導(dǎo)致下降,所以在計(jì)算時(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,最易飽和),再依據(jù)AP法算得的最大電感(無(wú))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??梢岳斫鉃橐环N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



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