简记_磁学基础(一)

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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。