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,类似于闭合电路的欧姆定律,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}}.
其中
R {displaystyle {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}} ("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}}}.
或
R = l μ A {displaystyle {mathcal {R}}={frac {l}{mu A}}}。
其中
l是电路的长度,米
μ 0 {displaystyle mu _{0}} 是自由空间的渗透率,等于 4 π × 10 - 7 {displaystyle 4pi\times 10^{-7}} henry per metre
μ r {displaystyle mu _{r}} 是材料的相对磁导率(无尺寸)。
μ {displaystyle \mu } 是材料的渗透率( μ = μ 0 μ 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}}}}
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。
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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