磁阻

磁阻,或磁阻,是一种用于分析磁性电路的测量。它就像电路中的电阻,但它不是耗散磁能,而是储存磁能。正如电场导致电流遵循最小阻力的路径,磁场导致磁通遵循最小磁阻的路径。它是一个标量,广泛的数量,像电阻一样。

阻力通常用一个大写的R来表示。

历史

这个词是在1888年5月由Oliver Heaviside创造的。磁阻力 "的概念是由James Joule首次提到的,而 "磁动力"(MMF)一词是由Bosanquet首次命名的。关于磁通量定律的想法,类似于闭合电路欧姆定律,是由H.罗兰德提出的。

定义

总的磁阻等于无源磁路中的 "磁动力"(MMF)与该磁路中的磁通之比。在交流场中,磁阻是正弦MMF和磁通的振幅值的比率。(见相位)

该定义可表示为:。

R = F Φ {displaystyle {mathcal {R}}={frac {mathcal {F}}{Phi}}. {\displaystyle {\mathcal {R}}={\frac {\mathcal {F}}{\Phi }}}

其中

R {displaystyle {mathcal {R}}\mathcal R ("R")是以每韦伯安培匝数(相当于每亨利匝数)为单位的磁阻。)"匝数 "指的是构成电感器的电导体的绕组数。

F {displaystyle {mathcal {F}}\mathcal F ("F")是磁动力(MMF),单位是安培-匝数。

Φ("Phi")是韦伯的磁通量

它有时被称为霍普金森定律,类似于欧姆定律,电阻由磁阻取代,电压由MMF取代,电流由磁通取代。

正如麦克斯韦方程所描述的那样,磁通总是形成一个闭合的回路,但回路的路径取决于周围材料的磁阻。它集中在磁阻最小的路径周围。空气和真空具有高磁阻。易磁化的材料,如软铁,具有低磁阻。低磁阻材料中的磁通量的集中形成了强大的临时极点,并导致机械力倾向于将材料向高磁通量的区域移动,所以它总是一种吸引力(拉力)。

均匀磁路的磁阻可计算为:。

R = l μ 0 μ r A {\displaystyle {\mathcal {R}}={frac {l}{mu _{0}\mu _{r}A}}}. {\displaystyle {\mathcal {R}}={\frac {l}{\mu _{0}\mu _{r}A}}}

R = l μ A {displaystyle {mathcal {R}}={frac {l}{mu A}}}。 {\displaystyle {\mathcal {R}}={\frac {l}{\mu A}}}

其中

l是电路的长度,

μ 0 {displaystyle mu _{0}}{\displaystyle \mu _{0}} 是自由空间的渗透率,等于 4 π × 10 - 7 {displaystyle 4pi\times 10^{-7}}{\displaystyle 4\pi \times 10^{-7}} henry per metre

μ r {displaystyle mu _{r}}{\displaystyle \mu _{r}} 是材料的相对磁导率(无尺寸)。

μ {displaystyle \mu }\mu 是材料的渗透率( μ = μ 0 μ r {displaystyle \mu =\mu _{0}\mu _{r}}{\displaystyle \mu =\mu _{0}\mu _{r}} )

A是电路的横截面积,单位是平方米

磁阻的倒数被称为磁导率。

P = 1 R {displaystyle {mathcal {P}}={frac {1}{mathcal {R}}}} {\displaystyle {\mathcal {P}}={\frac {1}{\mathcal {R}}}}

它的SI衍生单位是亨利(与电感的单位相同,尽管这两个概念是不同的)。

应用

  • 可以在某些变压器的磁芯中建立气隙,以减少饱和的影响。这增加了磁路的磁阻,使其能够在磁芯饱和之前储存更多的能量。这种效果也被用于反激式变压器中。
  • 磁阻的变化是磁阻电机(或可变磁阻发电机)和亚历山大交流发电机的原理。换句话说,磁阻力寻求最整齐的磁路和小的气隙距离。
  • 多媒体扬声器通常有磁屏蔽,以减少它们对电视和其他CRT的磁干扰。扬声器的磁体被软铁等材料覆盖,以减少杂散磁场。

不愿意也可以适用于。

  • 磁阻电机
  • 可变磁阻(磁性)拾音器

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