磁路的基本定律

1.欧姆定律

设有一个截面积为S，平均周长为l，磁导率为μ 的软磁圆环，如图6.1.4 所示，铁环上绕以匝数为N 的线圈，若磁化电流为I，则圆环内的磁场强度H 为

图6.1.4　闭合铁环磁路

磁场强度H 的方向与环的轴线平行。在无漏磁的情况下，穿过环的截面的磁通Φ=BS。

因为B=μH（其中μ 为铁环的磁导率），得

所以将式（6.1.1）代入式（6.1.2）得

把式（6.1.3）改写为

令 Fm=NI，，则式（6.1.4）可写为

将式（6.1.5）与电路的欧姆定律相比较，可以看出，它们在形式上是相似的，式（6.1.5）的磁通量Φ 对应于电路中的电流I，Fm 对应于电动势E（称之为磁动势），而Rm与电阻对应，称之为磁阻。

因此，式（6.1.5）被称为磁路的欧姆定律，即磁通的大小与磁动势成正比，与磁阻成反比。

磁动势与磁化电流I 和线圈总匝数N 成正比。磁阻与磁路的长度（即铁心的平均周长l）成正比，与磁导率及磁路的横截面积S 成反比。磁动势则与乘积NI 成正比。

2.全电流定律

全电流定律又称安培环路定律，它是计算磁场的基本定律，其内容为：磁场强度矢量在磁场中沿任何闭合回路的线积分等于穿过该闭合回路所包围面积的电流的代数和，即(www.xing528.com)

注意：在计算电流代数和时，绕行方向符合右手螺旋定则的电流取正号，反之取负号。

在电工技术中，常常将全电流定律简化为

式中，l 为回路（磁路）的长度。

上式表示闭合回路上各点的磁场强度H 相等，且其方向与闭合回路的切线方向一致。由于电流I 和闭合回路的绕行方向符合右手螺旋定则，线圈有N 匝，电流就穿过回路N次，故有

即

3.电磁感应定律

当流过线圈的电流发生变化时，线圈中的磁通也随之变化，并在线圈中出现感应电流，并产生了感应电动势。感应电动势可用下式求得

感应电动势的方向由的符号与感应电动势的参考方向比较而定出。当，穿过线圈的磁通增加时，e 小于0，此时e 的方向与参考方向相反，说明感应电流产生的磁场要阻止原磁通的增加；当，穿过线圈的磁通减少时，e 大于0，此时e 的方向与参考方向相同，说明感应电流产生的磁场要阻止原磁通的减少。

磁路和电路的对照情况见表6.1.1。

表6.1.1　磁路和电路的对照

磁路和电路有很多相似之处，但分析与处理磁路比电路要难，比如：在处理磁路时离不开磁场，但电路一般不涉及电场问题；处理磁路时要考虑漏磁通，但电路一般不考虑漏电流；因μ 不是常数，故不能直接运用磁路的欧姆定律来计算，而只能用于定性分析。