磁阻
含有永磁体的磁路中的参量
磁阻(magnetic reluctance)是指含有永磁体的磁路中的一个参量。源于磁路中存在漏磁。利用永磁体来产生一工作磁场时,需要有永磁体、高导磁软磁体和适当大小的空隙三部分,总称为磁路。永磁体提供磁通量,经过软磁体连接后在空隙处产生磁场。磁路中的总磁通量是守恒的,但在空隙处的磁通密度相对降低,因有部分磁通在非空隙处流失,称之为漏磁,导致磁路中的磁阻。
基本释义
磁阻
一段磁路的磁位差和磁通量的比值。磁阻由该磁路的几何形状、尺寸、材料的磁特性等因素决定。在国际单位制(SI)中,磁阻的单位是每亨[利](H)。
图示一段磁路。它有均匀长方形截面,磁感应线和截面垂直。令截面上的磁通量是Φ,磁路两端的磁位差是,则这段磁路的磁阻定义为
上式也称作磁路中的欧姆定律。若图示磁路由同一种材料制成,磁阻R也可用下式计算
其中A、l分别是该段磁路的截面积和长度(见图);μ是磁路材料的磁导率。如果材料是非铁磁物质,一般认为μ等于真空磁导率μ,是常值,由上式可方便地计算磁阻。如果材料是铁磁物质,μ不是常数,一般不计算磁阻;磁阻概念只在作定性分析时使用。
串联磁路的磁阻
两段磁路串联时,总磁阻R是每段磁路的磁阻(R和Rm)之和,即
。例如继电器的衔铁断开时,继电器铁芯组成的磁路中串联有由空气隙构成的一小段磁路,使整个磁路的磁阻增加。
磁导
磁阻的倒数称作磁导。在SI制中,它的单位是亨利(H)。用Λ代表磁导,磁导的定义式便是
也可用下式计算图示一段磁路的磁导
,式中各符号的意义同前。
概念解释
设永磁体的总磁通量为Φ,在空隙处的有用磁通和漏磁通分别为Φ和ΦI,。它们都受到磁通势F的驱动。如用电路中的电流和电压相对照,Φ相当电流,F相当电压,而F/ΦI相当损耗电阻,即磁路中的磁阻。
在磁路设计中,降低漏磁是提高磁效率的关键。
磁阻就是磁通通过磁路时所受到的阻碍作用,用R表示。磁路中磁阻的大小与磁路的长度l成正比,与磁路的横截面积S成反比,并与组成磁路的材料性质有关,且。
μ为磁导率,单位H/m,长度l和截面积S的单位分别为m和m。因此,磁阻R的单位为1/亨(1H)。由于磁导率μ不是常数,所以R也不是常数。
与电阻的区别
①电路中在电动势的驱动下,确实存在电荷在电路中流动,并因此引起电阻
的发热。而磁路中磁通量是伴随着电流存在的。对于恒定电流,在磁导体中,并没有物质或能量在流动,因此不会在磁导体中产生损耗。即使在交变磁场中,磁导体的损耗也不是磁通“流通”产生的。
②电路中电流限定在铜导线和其他导电元件内,这些元件的电导率高,比电路的周围材料的电导率一般高10倍以上。由于没有磁绝缘材料,周围介质的磁导率只比组成磁路材料的磁导率低几个数量级。
③导体的电导率与导体流过电流无关,而磁路中磁导率是与磁通密度有关的非线性参数。
④由于有散磁通量存在,即使均匀绕制,也不能做到全耦合,漏磁通一般很难用分析方法求得,通常采用经验公式计算。
磁场较复杂,交流激励的磁场在其周围导体中产生涡流效应,磁路计算是近似的。
参考资料

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目录
概述
基本释义
概念解释
与电阻的区别
参考资料