工程电磁场导论恒定磁场课件.ppt

上传人:牧羊曲112 文档编号:1610524 上传时间:2022-12-10 格式:PPT 页数:115 大小:8.06MB
返回 下载 相关 举报
工程电磁场导论恒定磁场课件.ppt_第1页
第1页 / 共115页
工程电磁场导论恒定磁场课件.ppt_第2页
第2页 / 共115页
工程电磁场导论恒定磁场课件.ppt_第3页
第3页 / 共115页
工程电磁场导论恒定磁场课件.ppt_第4页
第4页 / 共115页
工程电磁场导论恒定磁场课件.ppt_第5页
第5页 / 共115页
点击查看更多>>
资源描述

《工程电磁场导论恒定磁场课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《工程电磁场导论恒定磁场课件.ppt(115页珍藏版)》请在三一办公上搜索。

1、第三章 恒定磁场,Steady Magnetic Field,恒定磁场基本方程分界面上的衔接条件,序,磁感应强度,磁通连续性原理安培环路定律,磁矢位及边值问题,磁位及边值问题,镜像法,电感,磁场能量与力,磁路,下 页,返 回,导体中通有直流电流时,在导体内部和它周围的媒质中,不仅有电场还有不随时间变化的磁场,称为恒定磁场。,恒定磁场的知识结构。,恒定磁场和静电场是性质完全不同的两种场,但在分析方法上却有许多共同之处。学习本章时,注意类比法的应用。,下 页,上 页,返 回,磁矢位(A),边值问题,解析法,数值法,有限差分法,有限元法,分离变量法,镜像法,电感的计算,磁场能量及力,磁路及其计算,基

2、本实验定律 (安培力定律),磁感应强度(B)(毕奥沙伐定律),H 的旋度,基本方程,B 的散度,磁位( ),分界面衔接条件,下 页,上 页,返 回,本章要求,深刻理解磁感应强度、磁通、磁化、磁场强度的概念。,掌握恒定磁场的基本方程和分界面衔接条件。了解磁位及其边值问题。,熟练掌握磁场、电感、能量与力的各种计算方法。了解磁路及其计算方法。,下 页,上 页,返 回,3.1.1 安培力定律 (Amperes Force Law ),两个载流回路之间的作用力 F,3.1 磁感应强度,Magnetic Flux Density,图3.1.1 两载流回路间的相互作用力,下 页,上 页,返 回,式中, 为真

3、空中的磁导率,磁场力,电场力,定义:磁感应强度,单位 T(Wb/m2),力 = 受力电荷 电场强度,下 页,上 页,返 回,力 = 受力电流 磁感应强度,毕奥沙伐定律 适用于无限大均匀媒质。,体电流,面电流,下 页,上 页,返 回,线电流,当 时,,例3.1.1 试求有限长直载流导线产生的磁感应强度。,解: 采用圆柱坐标系,取电流 I dz,,式中,下 页,上 页,返 回,图3.1.2 长直导线的磁场,例 3.1.2 真空中有一载流为 I,半径为R的圆环,试求其轴线上 P 点的 磁感应强度 B 。,根据圆环电流对 P 点的对称性,,解:元电流 在 P 点产生的 为,图3.1.3 圆形载流回路,

4、下 页,上 页,返 回,图3.1.4 圆形载流回路轴线上的磁场分布,下 页,上 页,返 回,根据对称性 ,By = 0,解:取宽度 dx 的一条无限长线电流,例 3.1.3 无限大导体平面通有面电流 , 试求磁感应强度 B 分布。,下 页,上 页,返 回,图3.1.5 无限大电流片及 B 的分布,3.2 磁通连续性原理 安培环路定律,表明 B 是无头无尾的闭合线,恒定磁场是无源场。,3.2.1 磁通连续性原理 ( Magnetic Flux Continue Theorem ),1. 恒定磁场的散度,可作为判断一个矢量场是否为恒定磁场的必要条件。,Magnetic Flux Continue

5、Theorem & Amperes Circuital Law,进行散度运算后,图3.2.1 计算体电流的磁场,下 页,上 页,返 回,2. 磁通连续性原理,表明磁感应线是连续的,亦称为磁场中的高斯定律。,直角坐标系,3. 磁感应线,磁感应线穿过非闭合面 S 的磁通,单位:Wb (韦伯),根据,有,磁感应线方程,图3.2.2 B 的通量,下 页,上 页,返 回,磁感应线的性质:,图3.2.3 导线位于铁板上方,图3.2.4 长直螺线管的磁场,磁感应线是闭合的曲线;,磁感应线不能相交;,磁感应强处 ,磁感应线稠密,反之,稀疏。,闭合的磁感应线与交链的电流成右手螺旋关系;,下 页,上 页,返 回,

6、下 页,上 页,返 回,3.2.2 安培环路定律 (Aperes Circuital Law),1. 恒定磁场的旋度,在直角坐标系中,( 毕奥沙伐定律 ),恒定磁场是有旋场,(有电流区),(无电流区),旋度运算后,得到,下 页,上 页,返 回,2. 真空中的安培环路定律,用斯托克斯定理,环路上的 B 仅与环路交链的电流有关吗?,真空中的安培环路定律,B 的旋度,等式两边取面积分,思考,当电流与安培环路呈右手螺旋关系时,电流取正值,否则取负;,下 页,上 页,返 回,根据对称性,例3.2.1 试求无限大载流导板产生的磁感应强度 B。,解:定性分析场分布,取安培环路与电流呈右手螺旋,下 页,上 页

7、,返 回,图3.2.9 无限大载流导板,解: 平行平面磁场,例 3.2.2 试求载流无限长同轴电缆产生的磁感应强度。,故,图3.2.11 安培定律示意图,安培环路定律,下 页,上 页,返 回,图3.2.10 同轴电缆,得到,得到,下 页,上 页,返 回,图3.2.12 同轴电缆的磁场分布,3. 介质的磁化(magnetization),2)介质的磁化,无外磁场作用时,介质对外不显磁性,,1)磁偶极子 (magnetic dipole),在外磁场作用下,磁偶极子发生旋转,,图3.2.14 介质的磁化,下 页,上 页,返 回,转矩为 Ti=miB ,旋转方向使磁偶极矩方向与外磁场方向一致,对外呈现

8、磁性,称为磁化现象。,磁化强度(magnetization Intensity),(A/m),图3.2.15 磁偶极子受磁 场力而转动,下 页,上 页,返 回,3) 磁化电流,体磁化电流,面磁化电流,例 3.2.3 判断磁化电流的方向。,有磁介质存在时,场中的 B 是自由电流和磁化电流共同作用,在真空中产生的。,磁化电流具有与传导电流相同的磁效应。,下 页,上 页,返 回,4) 磁偶极子与电偶极子对比,下 页,上 页,返 回,4.有磁介质时的环量与旋度,移项后,下 页,上 页,返 回,图3.2.16 H 与I 成右螺旋关系,图3.2.17 中三条环路上的 H 相等吗?环量相等吗?,图3.2.1

9、7 H 的分布与磁介质有关,图3.2.16 中环路 L 上任一点的 H 与 I3 有关吗?,有磁介质存在时,重答上问。,安培环路定律,思考,下 页,上 页,返 回,图3.2.16 H 与I 成右螺旋关系,5. B 与 H 的关系,实验证明,在各向同性的线性磁介质中,积分式对任意曲面 S 都成立,则,恒定磁场是有旋场,6. H 的旋度,即,mr相对磁导率。, 磁化率。,下 页,上 页,返 回,解: 在镯环中, , 为有限值,故H = 0。,例3.2.4 一矩形截面的镯环,镯环上绕有 N 匝线圈,电流为 I ,如图示,试求气隙中的 B 和 H。,取安培环路的半径 ,且环路与 I 交链,,图3.2.

10、18 镯环磁场分布,忽略边缘效应,下 页,上 页,返 回,解: 平行平面磁场,且轴对称,故,例 3.2.5 有一磁导率为 ,半径为 a 的无限长导磁圆柱 ,其轴线处有无限长的线电流 I ,圆柱外是空气,磁导率为 0 ,试求 B,H 与 M 的分布。,磁场强度,下 页,上 页,返 回,图3.2.19 磁场分布,导磁圆柱 r = 0 及 r =a 处有磁化电流吗?两者关系如何?,下 页,上 页,返 回,图3.2.20 场量分布,3.3.1 基本方程 (Basic Equations),构成方程,恒定磁场的基本方程表示为,(磁通连续原理),(安培环路定律),恒定磁场的性质是有旋无源,电流是激发磁场的

11、涡旋源。,3.3 基本方程 、 分界面衔接条件,Basic Equations and Boundary Condition,下 页,上 页,返 回,F2不能表示恒定磁场。,F1可以表示恒定磁场。,解:,例 3.3.1 试判断 能否表示为一个恒定磁场?,下 页,上 页,返 回,3.3.2 分界面上的衔接条件(Boundary Condition),1. B 的衔接条件,B 的法向分量连续,2. H 的衔接条件,H 的切向分量不连续,(K = 0时),下 页,上 页,返 回,图3.3.1 分界面上 B 的衔接条件,图3.3.2 分界面上 H 的衔接条件,例.3.3.2 分析铁磁媒质与空气分界面情

12、况。,图3.3.3 铁磁媒质与空气分界面,解:,3. 折射定律,媒质均匀、各向同性,分界面 K=0,折射定律,表明只要 ,空气侧的B 与分界面近似垂直,铁磁媒质表面近似为等磁面。,下 页,上 页,返 回,T,解:,下 页,上 页,返 回,图3.3.4 含有 K 的分界面衔接条件,3.4.1 磁矢位 A 的引出 (Definition Magnetic Vector Potential A),由,磁矢位 A 也可直接从 毕奥沙伐定律 导出。,A 磁矢位 Wb/m(韦伯/米)。,3.4 磁矢位及其边值问题,Magnetic Vector Potential and Boundary Value P

13、roblem,下 页,上 页,返 回,3.4.2 磁矢位 A 的边值问题 ( Boundary Value Problem of A),1. 微分方程及其特解,(矢量)泊松方程,从基本方程出发,矢量运算,取库仑规范(Coulombs gauge),下 页,上 页,返 回,令无限远处 A = 0(参考磁矢位),方程特解为,矢量合成后,得,在直角坐标系下, 可展开为,面电流与线电流引起的磁矢位为,下 页,上 页,返 回,2. 分界面上 A 的衔接条件,a) 围绕 P点作一矩形回路,则,当 时,下 页,上 页,返 回,图3.4.1 磁矢位 A 的衔接条件,b) 围绕 P点作一扁圆柱,则,表明 在媒质

14、分界面上磁矢位 A 是连续的。,从式(1)、(2) 得,当 时,,(2),(1),下 页,上 页,返 回,图3.4.2 磁矢位 A 的衔接条件,由 有,对于平行平面场,,如长直电流、无限大平板电流产生的磁场等。,下 页,上 页,返 回,3.4.3 磁矢位 A 的应用(Application of A ),1) 由磁矢位 A 求 B,解: 取圆柱坐标系,图3.4.3 位于坐标原点的短铜线,例3.4.1 试求载流短铜线产生的磁感应强度 (r l) 。,由于,下 页,上 页,返 回,根据,下 页,上 页,返 回,例3.4.2 应用磁矢位 A,试求空气中长直载流细导线产生的磁场。,解: 定性分析场分布

15、,,磁感应强度,下 页,上 页,返 回,图3.4.4 长直载流细导线的磁场,解: 由上例计算结果, 两导线在 P 点的磁矢位,例 3.4.3 应用磁矢位分析两线输电线的磁场。,总的磁矢位,磁感应强度,下 页,上 页,返 回,图3.4.5 圆截面双线输电线,3) 在平行平面场中, 等 A 线就是磁感应线。,图3.4.6 等 A 线与 B 线关系,Wb(韦伯),(2),下 页,上 页,返 回,2) 由磁矢位 A 计算磁通,在轴对称场中, 为等 A 线。,式(2)代入式(1),(2),下 页,上 页,返 回,两线输电线的等A 线方程为偏心圆方程,下 页,上 页,返 回,通解,4) 由微分方程求 A,

16、例3.4.4 一半径为 a 的带电长直圆柱体,J=Jez ,试求导体内外的磁矢位 A 与 磁感应强度 B 。,解: 采用圆柱坐标系, 且,下 页,上 页,返 回,解得,通解,(3),下 页,上 页,返 回,图3.4.9 铁磁体槽内有线电流,例 3.4.5 电机转子槽内有一线电流I,转子的磁导率 ,忽略槽口边缘效应,试写出A的边值问题。,解:磁矢位,微分方程为,直角坐标系,由于 ,槽内磁感应线垂直于槽壁,在 处, ,即,下 页,上 页,返 回,在 处,,在 处,忽略边缘效应,认为磁感应线与 x 轴平行,,直角坐标系,由于 ,磁感应线垂直于槽壁,即,下 页,上 页,返 回,磁位 A(安培),3.5

17、 磁位及其边值问题,Magnetic Potential and Boundary Value Problem,3.5.1 磁位 (Definition Magnetic Potential ),等磁位面(线)方程为 常数,等磁位面(线)与磁场强度 H 线垂直;,的多值性。,下 页,上 页,返 回,推论,规定: 积分路径不得穿过磁屏障面。,图3.5.1 磁位 与积分路径的关系,下 页,上 页,返 回,磁屏障面即电流回路所限定的面。,图3.5.2 等磁位线与等电位线的类比,图3.5.3 线电流 I 位于两铁板之间的磁场,图3.5.4 线电荷 位于两导板之间的电场,下 页,上 页,返 回,在直角坐

18、标系中,2. 分界面上的衔接条件,由,(仅适用于无电流区域),1. 微分方程,3.5.2 磁位 的边值问题 ( Boundary Value Problem of ),下 页,上 页,返 回,解:平行平面磁场, 取圆柱坐标系,例 3.5.1 设在均匀磁场 H0中放置一长直磁屏蔽管,试求磁屏蔽管内磁场分布及屏蔽系数。,通解,下 页,上 页,返 回,图3.5.5 长直屏蔽管置于均匀磁场中,(1),(2),(3),(4),用分离变量法,场的对称性及式(2),得通解,(i=1,2,3),下 页,上 页,返 回,图3.5.6 长直磁场屏蔽管内外磁场的分布,磁位,屏蔽管内磁场 H1均匀分布,且与 H0 的

19、方向一致。,代入其他边界条件,联立求解得 N1=0,磁场强度,下 页,上 页,返 回,工程上常采用多层铁壳磁屏蔽的方法,将进入腔内的残余磁场一次又一次地予以屏蔽。,屏蔽系数,磁屏蔽与静电屏蔽有什么不同?它们对屏蔽的材料各有什么要求?,思考,思考,下 页,上 页,返 回,位 函 数,比较内容,引入位函数依据,位与场的关系,微分方程,位与源的关系,电位,磁位,磁矢位A,(有源或无源),(无源),(有源或无源),3.5.3 磁位 、磁矢位与电位的比较 (Comparison of 、A and ),下 页,上 页,返 回,下述两个场能进行磁电比拟吗?,由于两种场均满足拉普拉斯方程,且边界条件相同,所

20、以可以磁电比拟。,思考,下 页,上 页,返 回,图3.5.7 恒定磁场与恒定电流场的比拟,联立求解,根据惟一性定理,由,由,3.6 镜像法,Image Method,(1),(2),图3.6.1 两种不同磁介质的镜像,下 页,上 页,返 回,空气中,铁磁中磁感应强度 H2=0 吗?,例3.6.2 线电流 I 位于空气 中,试求磁场分布。,解:镜像电流,图3.6.2 线电流 I 位于无限大铁板上方的镜像,思考,下 页,上 页,返 回,磁场分布的特点:,解:镜像电流,例 3.6.3 若载流导体 I 置于铁磁物质中,此时磁场分布有什么特点呢?,图3.6.3 线电流 I 位于无限大铁磁平板中的镜像,空

21、气中 的磁场为无铁磁物质情况下的2倍。,铁磁表面近似为等磁位面。空气中的磁感应线与其垂直。,下 页,上 页,返 回,3.7 电 感,3.7 .1 自感(Self-Inductance),回路的电流与该回路交链的磁链的比值称为自感。,即,H(亨利),L = 内自感 Li + 外自感 L0,Inductance,求自感的一般步骤:,图3.7.1 内磁链与外磁链,下 页,上 页,返 回,例 3.7.1 试求图示长为 l 的同轴电缆的自感 L。,磁通,匝数,内自感,因此,,下 页,上 页,返 回,图3.7.2 同轴电缆截面,2. 外导体内自感,图3.7.3 同轴电缆,由例3.2.2 知,匝数,下 页,

22、上 页,返 回,3. 外自感,总自感,下 页,上 页,返 回,设,总自感为,解法一,例 3.7.2 试求半径为R的两平行传输线自感。,图3.7.4 两线传输线,下 页,上 页,返 回,解法二,图3.7.5 双线传输线,下 页,上 页,返 回,3.7.2 互感(Mutual Inductance),互感是一个回路电流与其在另一个回路所产生的磁链之比值,它与两个回路的几何尺寸,相对位置及周围媒质有关。,计算互感的一般步骤:,设,可以证明,H(亨利),下 页,上 页,返 回,图3.7.6 电流I1 产生与回路L2交链的磁链,图3.7.7 两对传输线的互感,解: 设传输线 AB 带电,求穿过 CD 回

23、路的磁链,导线 B 作用,合成后,导线 A 作用,例 3.7.3 试求图示两对传输线的互感。,下 页,上 页,返 回,2) 铁板放在两线圈的下方,互感增加否? 如何计算?,3) 铁板放在两线圈之间,互感、自感是否增加?,4)如何绕制无感电阻?,图 3.7.10 无感线圈,下 页,上 页,返 回,3.7.3 诺依曼公式(Neumanns Formula),1. 求两导线回路的互感,互感,设回路 1 通以电流 I1,则空间任意点的磁矢位为,穿过回路 2 的磁通为,图3.7.11 两个细导线电流回路,下 页,上 页,返 回,2. 用诺依曼公式计算回路的外自感,外自感,电流 I 在 l2 上产生的磁矢

24、位为,与 l2 交链的磁通为,设电流 I 集中在导线的轴线 l1上,磁通穿过外表面轮廓 l2 所限定的面积。,下 页,上 页,返 回,图3.7.12 线圈的自感, 媒质为线性;, 磁场建立无限缓慢(不考虑涡流及辐射);, 系统能量仅与系统的最终状态有关,与能 量的建立过程无关。,假设:,磁场能量的推导过程,3.8.1 恒定磁场中的能量(Magnetic Energy),3.8 磁场能量与力,Magnetic Energy and Force,下 页,上 页,返 回,由矢量恒等式,3.8.2 磁场能量的分布及磁能密度 ( Energy Distribution and Energy Densit

25、y ),得,下 页,上 页,返 回,第一项为 0,由于,J(焦耳),磁能密度,磁场能量是以密度形式储存在空间中。,下 页,上 页,返 回,解: 由安培环路定律,自感,例 3.8.1 试求长度为 l , 通有电流 I 的同轴电缆储存的磁场能量与自感。,磁能,下 页,上 页,返 回,图3.8.1 同轴电缆截面,3.8.3 磁场力 ( Magnetic Field Force ),1. 安培力,解: 定性分析场分布,B 板的磁场,A 板受力,例3.8.2 试求载流导板间的相互作用力。,下 页,上 页,返 回,图3.8.2 两平行导板间的磁力,2. 虚位移法(Method of False Displ

26、acement ),电源提供的能量 = 磁场能量的增量 + 磁场力所做的功, 常电流系统,外源不断提供能量,一半用于增加磁能,一半提供磁场力作功。,n 个载流回路中, 当仅有一个广义坐标发生位移dg ,系统的功能守恒是,广义力,即,下 页,上 页,返 回, 常磁链系统,磁链不变,表示没有感应电动势,电源不需要提供克服感应电动势的能量,广义力,取两个回路的相对位置坐标为广义坐标,求出互有磁能,便可求得相互作用力。,两种假设的结果相同,即,下 页,上 页,返 回,解:系统的相互作用能为,用矢量表示为,例 3.8.3 试求图中载流平面线圈的转矩。,选 a 为广义坐标,对应的广义力是转矩,,T 0表示

27、转矩企图使a 减小,使该回路包围尽可能多的磁通。,下 页,上 页,返 回,图3.8.3 外磁场中的电流回路,解 :设作用力为F,试棒沿 x 方向移动 dx,磁场能量的增量,F 0 表示磁路对试棒的作用力为吸力(沿x轴方向), 这也是电磁阀的工作原理。,例 3.8.4 试求磁路对磁导率为m 的试棒的作用力,试棒截面积为 。,下 页,上 页,返 回,图3.8.4 磁路对磁导率为 m 试棒的作用力,图 电磁铁的起重力,求图示电磁铁对衔铁的吸力。设铁心截面积为S,空气隙长度为l,并忽略空气隙处边缘效应,认为气隙中磁场均匀分布。,解:应用虚位移法。由于铁磁材料的相对磁导率远大于气隙,故该电磁铁系统的磁场

28、能量可近似认为存储在两气隙内,即,电磁力为,式中,负号表示磁场力的方向与气隙增加的方向相反,也就是说,磁场力是电磁铁作用于衔铁的吸力。,3. 法拉第观点,法拉第观点,通量管沿其轴向方向受到纵张力,垂直方向受到侧压力, 其量值都等于,N/m2,图3.8.7 载流导体位于铁板上方,例 3.8.5 试判断物体受力情况。,下 页,上 页,返 回,图3.8.5 向量管受力,图3.8.6 电磁铁,在衔铁面上作一磁感应强度管。分析可知侧压力受力平衡。纵向受力为,铁磁中H约为0,所以 为0,总起重力为:,电磁铁的起重力,应用法拉第观点求解电磁铁受力,3.9 磁 路,3.9.1 磁路的基本概念 ( Basic

29、Conception of Magnetic Circuit ),利用铁磁材料制成一定形状的回路 ( 可包括气隙),其上绕有线圈,使磁通主要集中在回路中,该回路称为磁路。,Magnetic Circuit,下 页,上 页,返 回,下 页,上 页,返 回,图3.9.1 几种常见的磁路,1. 磁路的基本物理量,磁路物理量:磁通 、磁势Fm、磁压Um 、 B、 H,电路物理量: 电流I 、电源Us 、元件电压U,Um 的降落方向与 H 方向一致,(2) 磁压 Um A(安),(1) 磁势 Fm =Ni A(安),Fm 的方向与电流 i 符合右手定则,用类似于电路的方法进行磁路计算。,下 页,上 页,

30、返 回,2. 磁路的基尔霍夫定律,磁路的基尔霍夫第一定律 磁通连续性原理,设磁通(即H的)参考方向,若电流与 H 方向呈右手螺旋,Fm 取正,否则取负。,如图参考方向下,,磁路的基尔霍夫第二定律 安培环路定律,如,下 页,上 页,返 回,图3.9.2 磁路定律,3. 磁路的欧姆定律,磁阻, 1/H,磁阻与磁路的几何尺寸、磁导率 有关。,下 页,上 页,返 回,图3.9.3 磁阻计算,3.9.2 线性磁路的计算(无分支、均匀分支、不均匀 分支磁路) (calculation of Linear Magnetic Circuit),思路: 求,磁势,电流,磁压,下 页,上 页,返 回,图3.9.4

31、 磁压计算,侧柱,对称性,解法一:,中间柱,下 页,上 页,返 回,图 3.9.5 磁通计算,解法二 : 磁路是对称的,取其一半,则,磁阻,磁势,下 页,上 页,返 回,图 3.9.6 对称磁路的磁通计算,解: 设磁通方向,求各磁路磁阻,例 3.9.3 已知气隙中的磁通为 ,线圈匝数为N,铁心材料磁导率为m, 截面积分别为S2 和S1 ,试求电流I。,各磁路磁压,下 页,上 页,返 回,图3.9.7 磁路计算,3.9.3 铁磁质的磁特性,1. 两种基本的特性曲线,磁滞回线:铁磁质反复磁化时的 B-H 曲线。可确定剩磁Br,矫顽力HC,磁能积(BH)等重要参数。,基本磁化曲线: 是许多不饱和磁滞

32、回线的正顶点的连线。,图3.9.9 基本磁化曲线,图3.9.8 磁滞曲线,下 页,上 页,返 回,硬磁材料 磁滞回线较宽 , 充磁后剩磁大。如铁氧体 、钕铁硼 。用于永磁电机、电表、电扇,电脑存储器等器件中的永磁体。,图3.9.10 软磁材料磁滞曲线,图3.9.11 硬磁材料磁滞曲线,2. 铁磁质的分类,下 页,上 页,返 回,3.9.4 非线性基本磁化曲线(直流磁路),解:这是均匀无分支磁路,查磁化曲线,H=300 A/m,磁势,例 3.9.4 一圆环形磁路及基本磁化曲线如图所示,平 均磁路长度 l = 100 cm ,截面积 A= 5 cm2,若要求产生 210-4 Wb 的磁通,试求磁势

33、为多少?,下 页,上 页,返 回,反问题:已知线圈匝数N=1000,电流 I = 1A,试求磁通 为多少?,查磁化曲线,,Wb,解,B=1.05T,上 页,返 回,若要继续充电, 外源必须克服回路的感应电动势做功,过程中,外源所做的功,推导磁场能量表达式,(1) 从,即,下 页,返 回,(2) 不变, 从 ,若要继续充电, 外源必须克服回路的感应电动势做功,不变, 从 过程中,外源所做的功,即,下 页,上 页,返 回,总磁能,上 页,返 回,矢量恒等式,故,取散度,则,推导 B 的散度,返 回,无感电阻,下 页,返 回,无感电阻,上 页,返 回,下 页,超导技术的应用,超导: 指金属、合金或其

34、它材料的电阻在 420K 温度下变为零的性质。,高温超导: 指温度在 77K以上,材料的电阻变为零 的性质。目前的Bi系,TI系等材料在液 氮温度下超导。,超导体内部没有电场。载流能力强(约6000A/cm2),损耗小。,下 页,上 页,返 回,超导技术应用 超导电机、超导变压器、超导限流 器、超导输电、超导储能、高能加 速器、核聚变装置、磁流体发电、 超导磁悬浮列车、超导磁分离、核 磁共振谱仪。,下 页,上 页,返 回,江泽民总书记乘坐高温超导磁悬浮实验车,下 页,上 页,返 回,世界首辆载人高温超导磁悬浮实验车,下 页,上 页,返 回,高温超导磁悬浮模拟实验车,下 页,上 页,返 回,超导线材界面图,Bi系高温超导线材图,下 页,上 页,返 回,常导磁悬浮实验,下 页,上 页,返 回,超导磁悬浮实验,上 页,返 回,

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索
资源标签

当前位置:首页 > 生活休闲 > 在线阅读


备案号:宁ICP备20000045号-2

经营许可证:宁B2-20210002

宁公网安备 64010402000987号