电感的磁学知识详解

几个定义：

1． 磁场强度H，单位：A/m（从量纲可知，此物理量于电流同生共死。可以理解为一种电流的别名，存在的依据是安培环路定理）

 2． 磁感应强度B，单位：wb/m2或T（是一种依靠磁导率u与H相互依存的物理量）

3． 磁导率u，B=uH。在MKS中，单位为：H/m。

4． 磁通=面积X磁感应强度

 

5． 磁链=匝数X磁通

 

6． 电感=磁链/电流

 

由以上定律结合电磁学各种方程，可以得出以下等式：

1．  （安培环路定则）

2．  （法拉第电磁感应定律）

3．  （坡印亭定理）

另外可以得到如下有用结论：

1． 相同磁芯下，电感值与匝数的平方成正比（结合坡印亭定理）

  

由上式在工程上引入了电感系数这一概念。

 

（意为在同等磁芯材料和规格下，每匝线圈所产生的电感值，其大小只与磁芯相关）

2． 相同磁芯材料下，磁芯储能能力与体积成正比。相同体积下，磁芯储能能力与其允许的最大磁感应强度平方成正比。相同体积，相同磁感应强度下，磁芯储能与其磁导率成反比。相同电感值，相同磁芯下，电感能量大小于电流平方成正比。（结合坡印亭定理）

 （u是绝对磁导率）

3． 由于 ，而I满足基尔霍夫定律，所以类似的，Hlm也满足。所以磁通也满足，故有下面定义出现：

磁动势：   

所以定义磁阻： 

铁损=磁滞损耗（由磁滞回线决定）+涡流损耗（由磁芯电阻率，尺寸决定）+残留损耗（常忽略）

  

实际上工程中，涡流损耗也常常忽略，尤其是在高频软磁情形下。

5．另外，在直流偏置下，磁导率会降低，从而导致电感量下降，所以在计算电感量时，先要在最恶劣的情形下计算出最小电感（电感有最大峰值电流，也就是最大直流偏置，最易饱和），再依据AP法算得的最大电感（无直流偏置）比较，确保边值条件一致。