1、1,13-7 磁路和磁路定律,一、在磁介质分界面上磁感应线的折射,H1 sin1 =H2 sin2 , B1 cos1 =B2 cos2,这就是磁感应线在两种磁介质分界面上的折射规律。,两种不同的磁介质分界面两侧 必须遵循一定的边界条件：H1t = H2t , B1n = B2n。,2,二、磁路的概念 (concepts of magnetic circuit ),导线边界构成的电流管称为电路；由铁磁质做成的闭合铁心或接近闭合的铁心的边界所构成的磁感应管称为磁路。,若一种介质是铁磁质，第二种介质是非铁磁质，即r1很大，r21，可推断190, 20。,在第一种介质中磁感应线几乎平行于界面， 而漏
2、到第二种介质中的磁感应线就很稀少，表明 铁磁质具有把磁感应线集中在自己内部的性质 。,3,如果线圈只绕在环的局部区域，会有少量磁感应线漏出环外，即所谓漏磁，但仍可看作理想的闭合磁路。,环状铁心上密绕线圈形成螺绕环，磁感应线都集中在环内，是一个理想的闭合磁路。,4,环状铁心常开一很小缺口，缺口处磁感应线会发生膨散，仍可作为理想闭合磁路处理。磁路是铁心磁路和气隙磁路的串联，串联磁路。磁记录的磁头属于这种情形 。,并联磁路，线圈绕在铁心的中间(c区)，由c区发出的磁感应线分成了两股，分别经过a区和b区，形成了两个闭合磁路。,5,三、磁路定律 (magnetic circuit law),磁路定律是将
3、磁场的高斯定理和安培环路定理具体应用于磁路并写成与电路规律相似的形式，套用电路概念而得名。,电路电源电动势等于各段导体上电势降落之和,单回路磁路,Ri,i,li,Si 分别为导体I 的电阻、电导率、长度、截面积,单回路电路,6,L沿磁路积分环路，N和I0分别是线圈匝数和传导电流，Hi、Bi、i、li和Si分别是第i段磁路的磁场强度、磁感应强度、磁导率、长度和截面积。,NI0称磁通势，用m表示；li/(iSi)称磁阻，用Rm表示； Rmi 称为磁势降落。,根据磁场高斯定理，无漏磁的闭合磁路中各截面的磁通量必定相等，则,上式表示，闭合磁路磁通势等于各段磁路上磁势降落之和。,磁路定律,磁路安培环路定
4、理,7,例1 录音磁头可看作开有气隙的环状磁心。若磁心磁路长度l1，气隙长度l2，磁心材料的相对磁导率为 r。求该磁头的有效磁导率 e。,一个完全相同的空心螺绕环，其截面磁通量为0=0nIS,解 若螺绕环单位长度的线圈匝数为n，通以 电流I，则截面S的磁通量为 =BS=0rHS=0r nIS,两者之比就是磁心材料的相对磁导率,当磁心开有气隙时，与0之比为有效磁导率 e,8,设l1+l2=0.03m，l2=0.3mm。如果r=1000，得e=91； 如果r=10000，得e=99。材料的性能虽然提高了10倍，有效磁导率却只增大了不到10%。开气隙使磁导率大幅度下降，但却极大地改善了器件的温度稳定性。,根据磁路定律，应有,所以，有效磁导率可表示为,空心螺绕环和磁头的磁阻为,
