第一章电磁学基本知识与基本定律

1、电机及电力拖动基础电机及电力拖动基础第一章第一章 电磁学的基本知识与基本定理电磁学的基本知识与基本定理本章知识主线本章知识主线：一、磁路的概念磁路的概念二、磁路基本电磁定律磁路基本电磁定律 ：5个定律个定律三、磁材料及其特性磁材料及其特性 ：2条曲线条曲线 一、磁路的概念磁路的概念 1.两种常见的磁路 磁路：磁通所通过的路径。 2.主磁通和漏磁通 主磁通：由于铁心的导磁性能比空气主磁通：由于铁心的导磁性能比空气要好得多，所以绝大部分磁通将在铁心要好得多，所以绝大部分磁通将在铁心内通过内通过,这部分磁通称为主磁通。这部分磁通称为主磁通。 漏磁通：围绕载流线圈、部分铁心漏磁通：围绕载流线圈、部分铁

2、心 和铁心周围的空间，还存在少量分和铁心周围的空间，还存在少量分 散的磁通，这部分磁通称为漏磁通。散的磁通，这部分磁通称为漏磁通。二、磁路基本电磁定律磁路基本电磁定律 1.全电流定律安培环路定律 n磁场强度矢量H沿任一闭合路径的线积分等于穿过该闭合路径的限定面积中流过电流的代数和。且积分回路的绕行方向和产生该磁场的电流方向符合右手螺旋定则IdlHL 2.磁路欧姆定律：FSlRFmn SlRmmR 铁磁材料的不为常数。 n3.磁路的基尔霍夫第一定律： 磁路的基尔霍夫第二定律： 说明磁通是连续的。 对比：电路中的两个基本定律电路中的两个基本定律 基尔霍夫第一定律： 基尔霍夫第二定律： 0NIHl

3、0iuen注意： 磁路和电路仍有本质的区别： 1）电路中可以有电动势而无电流，磁路中有磁动势必有磁通 。 2）电路中有电流就有功率损耗，而在恒磁通下，磁路中无损耗。 3）电流只在导体中流过，而磁路中除了主磁通外还必须考虑到漏磁通的影响。 4）电路中电阻率在一定温度下恒定不变，而由于铁磁材料构成的磁路中，磁导率是随着磁密而变化的，所以磁导率不是一个常数 。n不同的磁性材料有不同的磁导率同一材料当其磁通密度不同时，亦有不同的磁导率 饱和区饱和区线性区，磁导线性区，磁导率大且不变率大且不变起始段，磁导起始段，磁导率较小率较小n磁通量 通过磁场中某一面积的磁感应线数称为通过该面积的磁通量磁通量(磁通)

4、，符号 、单位Wb ,=BScos. n磁通连续性原理磁通连续性原理n由于磁感应线是闭合的，因此对任意封闭曲面来说，进入该闭合曲面的磁感应线，一定等于穿出该闭合曲面的磁感应线。如规定磁感应线从曲面穿出为正，穿入为负，则通过任意封闭曲面的磁通量总和必等于零 sdsB0cosn磁场强度H、磁导率 B= H n磁导率磁导率，决定于介质性质，Hm。变化范围很大。 真空磁导率真空磁导率0=410-7Hm 非铁磁物质非铁磁物质如空气、铜、铝和绝缘材料等，近似等于真空磁导率 铁磁物质铁磁物质如铁、镍、铝及其合金，磁导率远大于真空磁导率达数千甚至上万倍。通常以相对磁导率 表示铁磁物质的磁导率比真空磁导率增大的

5、倍数 4.电磁感应定律 运动电动势： 判断方向：右手定则n5.电磁力定律： 判断方向：左手定则（主要用于分析旋转电机的电磁转矩）。Blve Bilf dtdNdtde图图13 右右手定则手定则 n图14 左手定则 图图14 左手定则左手定则 n三、磁材料及其特性磁材料及其特性 1、铁磁物质的磁化、铁磁物质的磁化 铁磁材料在外磁场中呈现很强的铁磁材料在外磁场中呈现很强的 磁性，此现象称为铁磁物质的磁磁性，此现象称为铁磁物质的磁 化。化。n2.磁化曲线：特性：具有高的导磁性能；磁化曲线呈非线性（饱和特性）磁滞现象与磁滞回线磁滞现象与磁滞回线n磁场强度H缓慢地循环变化，B一H曲线是一封闭曲线磁滞回线磁滞回线 n矫 顽 磁 力 H c n剩余磁感应强剩余磁感应强度度Brn3、铁磁材