磁路
編輯磁路由一個或多個包含磁通量的閉環路徑組成。 通量通常由永磁體或電磁體產生,并由鐵等鐵磁材料組成的磁芯限制在路徑中,盡管路徑中可能存在氣隙或其他材料。 磁路用于在許多設備中有效地引導磁場,例如電動機、發電機、變壓器、繼電器、起重電磁鐵、SQUID、電流計和磁記錄頭。
不飽和磁路中的磁通量、磁動勢和磁阻之間的關系可以用霍普金森定律來描述,它與電路中的歐姆定律有表面上的相似性,導致一一對應 磁路和模擬電路的特性之間的對應關系。 使用這個概念,可以使用為電路開發的方法和技術快速解決變壓器等復雜設備的磁場問題。
磁路的一些例子是:
- 帶鐵保持器的馬蹄形磁鐵(低磁阻電路)
- 無保持器馬蹄形磁鐵(高磁阻電路)
- 電動機(可變磁阻電路)
- 某些類型的拾取墨盒(可變磁阻電路)
磁動勢 (MMF)
編輯類似于電動勢 (EMF) 在電路中驅動電荷電流的方式,磁動勢 (MMF) 通過磁路“驅動”磁通量。 不過,術語“磁動勢”用詞不當,因為它不是力,也不是任何運動。 簡稱為 MMF 可能更好。 類似于 EMF 的定義,閉環周圍的磁動勢 F {\displaystyle {\mathcal {F}}} 定義為:
F = ∮ H ? d l 。 {\displaystyle {\mathcal {F}}=\oint \mathbf {H} \cdot \mathrm {d} \mathbf {l} .}
MMF 表示假設的磁荷通過完成循環將獲得的潛力。 被驅動的磁通量不是磁荷電流; 它與 MMF 的關系就像電流與 EMF 的關系一樣。 (有關進一步描述,請參見下文不情愿的微觀起源。)
磁動勢的單位是安匝 (At),表示為在真空中導電材料的單匝環路中流動的 1 安培的穩定直流電流。 吉爾伯特(Gb)由IEC于1930年制定,是磁動勢的CGS單位,是比安匝略小的單位。 該單位以 William Gilbert (1544–1603) 英國醫生和自然哲學家的名字命名。
使用安培定律通常可以快速計算出磁動勢。 例如,長線圈的磁動勢 F {\displaystyle {\mathcal {F}}} 為:
F = N I {\displaystyle {\mathcal {F}}=NI}
其中 N 是匝數,I 是線圈中的電流。 在實踐中,該方程式用于實際電感器的 MMF,其中 N 是電感線圈的繞組數。
磁通量
編輯應用的 MMF 通過系統的磁性組件“驅動”磁通量。 通過磁性元件的磁通量與通過該元件橫截面積的磁力線數成正比。 這是凈數,即一個方向通過的數量減去另一方向通過的數量。 磁場矢量B的方向定義為磁鐵內部從磁鐵的南極到北極; 外場線從北到南。
通過垂直于磁場方向的面積元素的通量由磁場和面積元素的乘積給出。 更一般地,磁通量 Φ 由磁場和面積元素矢量的標量積定義。
對于磁性元件,用于計算磁通量 Φ 的面積 S 通常選擇為元件的橫截面積。
磁通量的 SI 單位是韋伯(派生單位:伏秒),磁通密度(或磁感應強度 B)的單位是韋伯每平方米,或特斯拉。
電路模型
編輯表示磁路的最常見方法是電阻-磁阻模型,它在電路和磁路之間進行了類比。
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