在电路问题中,用电动势处理电流等参数,与之相对应,用磁动势处理磁通量的回路,并称为磁路。
如图4.1 所示,给環形螺线管的线圈通电,考察在铁心内产生的磁通量与螺线管产生磁通量能力之间的关系(螺线管产生磁通量的能力叫磁动势)。
设图4.1 中環形螺线管铁心的截面积是A[m2].磁通量密度是B[Wb/m2],
总磁通量为:φ=BA=μHA[Wb](4.1)
设线圈匝数量为N,螺线管平均长度为1[m]。
给线圈通电流I[A],
根据安培環路定律可得,(4.5),
由此,NI=HL 所以
H=NI/L[A/m] (4.3)
将其代人式(4.1) 有
φ=μNIA/L
整理得 φ=NI(L/μA)[Wb] (4.4)
或 φ=NI/R[Wb] (4.5)
式中 R=L/μA[H-1] (4.6)
式中(4.5)是与电路的欧姆定律类似的关系,因此,磁路也适合用欧姆定律。式(4.5)表示了磁路的欧姆定律.设电动势(电压)为E[V],电阻为R[Ω],电流为I[A],则电路的欧姆定律表示成为
I=E/R[A] (4.7)
设导体电导率为σ[S/m],长度为L[m],截面积为s[m2],则回路的电阻为R=1/σs[Ω] (4.8)
由此可见,电路与磁路的相似点有,在磁路中,式(4.5)里的 NI 叫磁动势,R叫磁阻。则在缠饶线线圈的铁心里产生的磁通量正比于磁动势,反比于磁阻.且式(4.6)所示的磁阻与式(4.8)所示的电阻类似。
磁阻必须是磁通量所通过的闭合通路内的全部阻抗.
磁路的分析可以类比于电路,但是,又有本质的不同,如,磁导率μ在磁路中是变化的,而导率σ却可近似为常数,另外在磁路中有磁饱和及漏磁现象,这也是与电路完全不同的。
磁屏蔽现象:磁力线总是找磁导率较高的介质通过,如图4.2所示,但磁力线经过空气中的環形铁心时,将从铁心的實體中通过,而環中心没在磁力线通过,这就是磁屏蔽现象。(图4.2)