励磁电感为什么和初级电感并联?法拉第和安培赋予电感的意义
上次我们讨论气隙对电感影响的本质,其中遗留一个问题,那就是(1)电感为什么是"G"与匝数"N"平方的乘积,其中"G"就是磁学中的一个新概念"磁导"。
(1)
首先还是先认识法拉第电磁感应定律,本质为变化的磁场产生电场
(2)
其中磁链为:
(3)
是磁通量的匝数倍
究竟什么是电感?
前面几次我们提到,电感就是衡量产生磁场的能力,磁场是电流的结果,因此"磁链"是和电流成正比的
(4)
(5)
"L"被称为自感系数或电感,从(5)看,电流越大,磁通越强,(5)式始终为一个比值系数,这就是电感。
综合法拉第电磁感应定律(2)和(4)得到常见的电感电动势方程
(6)
<电感原理图>
回到(1)磁导的来由,示意图如下
<磁芯电感>
安培环路定律
(7)
定义如下式为"磁动势"
(8)
最终容易得到
(9)
我们定义(10)为磁场的磁电阻,犹如电路的电阻一样
(10)
也就是磁路越长,磁阻越大,但磁截面积越大,磁阻越小,走多了磁场就衰减,这就是磁路效应,但路径宽敞,就可以畅通无阻,这就是磁截面积。
因此(9)和(10)可以写为如下
(11)
Rm就像电路的电阻和磁通φ就像电路中的电流
磁导是磁阻的倒数
(12)
(13)
结合安培环路定理以及(12)和(13)即可得到磁芯电感或我们叫它为规则电感
磁芯:
最后一句:磁芯和线圈才是电感的外在属性表现
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