磁路和電感計算

第三章 磁路和電感計算
不管是一個空心螺管線圈，還是帶氣隙的磁芯線圈，通電流后磁力線分布在它周圍的整個空間。對于靜止或低頻電磁場問題，可以根據(jù)電磁理論應(yīng)用有限元分析軟件進行求解，獲得精確的結(jié)果，但是不能提供簡單的、指導(dǎo)性的和直觀的物理概念。在開關(guān)電源中，為了用較小的磁化電流產(chǎn)生足夠大的磁通(或磁通密度)，或在較小的體積中存儲較多的能量，經(jīng)常采用一定形狀規(guī)格的軟磁材料磁芯作為磁通的通路。因磁芯的磁導(dǎo)率比周圍空氣或其他非磁性物質(zhì)磁導(dǎo)率大得多，把磁場限制在結(jié)構(gòu)磁系統(tǒng)之內(nèi)，即磁結(jié)構(gòu)內(nèi)磁場很強，外面很弱，磁通的絕大部分經(jīng)過磁芯而形成一個固定的通路。在這種情況下，工程上常常忽略次要因素，只考慮導(dǎo)磁體內(nèi)磁場或同時考慮較強的外部磁場，使得分析計算簡化。通常引入磁路的概念，就可以將復(fù)雜的場的分析簡化為我們熟知的路的計算。
3.1 磁路的概念
從磁場基本原理知道，磁力線或磁通總是閉合的。磁通和電路中電流一樣，總是在低磁阻的通路流通，高磁阻通路磁通較少。
所謂磁路指凡是磁通(或磁力線)經(jīng)過的閉合路徑稱為磁路。
3.2 磁路的歐姆定律
??? 以圖3.1(a)為例，在一環(huán)形磁芯磁導(dǎo)率為μ的磁芯上，環(huán)的截面積A，平均磁路長度為l，繞有N匝線圈。在線圈中通入電流I，在磁芯建立磁通，同時假定環(huán)的內(nèi)徑與外徑相差很小，環(huán)的截面上磁通是均勻的。根據(jù)式(1.7)，考慮到式(1.1)和(1.3)。