简记_磁学基础(一)
一、磁学三大定律的理解
1.1 专业符号释义
B:磁感应强度,别称是磁通密度 H:磁场强度
u0:真空中的磁导率 ur:导磁材料相对(真空)磁导率
Um:磁动势 Φ:磁通
le:有效磁路长度 Ae:有效磁路截面积
1.2 三大定律释义
A. 法拉第电磁感应定律:理解为磁生电,磁通(链)的变化产生电压。
B. 安倍环路定律:理解为电生磁,公式如下:
即:当匝数N与磁芯(le、ur、u0)确定时,励磁电流正比于磁密>磁通。
即:电流的变化引起磁通(磁密)的变化 。Φ=B.Ae。
C. 电~磁~电的公式如下:
理解了上面这个公式,就理解了变压器的工作过程,初级(安培环路定理) 电流的变化产生 磁密的变化 dB,而磁路是闭合的,因此,次级线圈内会产生同样的磁密变化,次级因(法拉第电磁感应定理)由变化的磁通(密)产生电压,绕组线圈闭合则产生电流。
二、几个关键公式
2.1 dI与dB呈正比例关系,公式如下:
这一公式的作用一是:在已知初级电感 Lpri、初级励磁峰值电流 Imax,初级匝数 Npri、Ae 的情况下,可以确定 Bmax,而Bmax作为磁芯饱和的判断依据,对于PC40磁材,取0.2~0.3T(特斯拉),1特斯拉=10000高斯,即:1T=10000Gs 。
这一公式的作用二是:在已知电流 I、匝数 N、Ae(磁芯确定)、取定B值的情况下,可以计算出电感 L的值。而N、I、Ae,根据电源的输入、输出电压、电流 ,选定拓扑,功率器件后,均可计算出来。 这个L值作为防止磁芯饱和的最大值,是个必要条件,不是最终的解。也就是说最终的解要比这个L值小,磁芯才不会饱和。
2.2 电感的定义,公式如下:
即:单位电流产生的磁链的变化。
2.3 AL:电感系数,公式如下:
2.4 电感方程,公式如下:
即:电感两端加一电压,产生电流的变化率与电压呈正比,与电感呈反比。
想象一下:当电压与电感是定值时,电流变化率是恒定的,波形上表现为一根斜线。
三、变压器及电感
3.1 变压器
变压器同名端:绕制方向一致(顺时针或逆时针),则同一时刻,电压同相(同为正或负)。
同一时刻,电压与匝数呈正比、电流与匝数呈反比。
电压加在绕组上,,产生磁通(磁链)的变化,在次级感应出电压。
3.2 电感
单位电流产生的磁链,匝数的平方*AL AL(磁导,词组的倒数)
电感越大,单位电流产生的磁链(磁通)越大。
电流方向,右手螺旋定则(拇指磁通方向N~S)
3.3 磁路欧姆定律
磁阻,类比电阻;磁通,类比电流;磁动势,类比电动势。详见上图。
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