環(huán)保專業(yè)知識輔導(dǎo)之恒定磁場相關(guān)知識(2)

　　5、矢量磁位

　　對于有旋無散場 ，引入矢量位函數(shù) 來描述，使?jié)M足 ，該函數(shù) 稱為矢量磁位。單位是韋[伯]/米(Wb/m)。

　　與 同方向。如果電流密度只有一個(gè)方向分量，則矢量磁位也僅有一個(gè)方向分量。

　　在均勻、各向同性、線性的磁媒質(zhì)中，經(jīng)推導(dǎo)可以證明 磁通量的計(jì)算

　　應(yīng)用斯托克斯定理 磁通量為 除矢量磁位外，在無電流的部分場域內(nèi)，可以定義標(biāo)量磁位。由于區(qū)域內(nèi)無電流密度 所以磁場強(qiáng)度 的旋度等于零，屬于無旋區(qū)，可以使用標(biāo)量函數(shù)描述場的分布，即標(biāo)量磁位，且 6、鏡像法

　　磁場計(jì)算：給定電流分布求磁場，在均勻磁媒質(zhì)中，可以通過畢奧――薩伐爾定律直接求得，也可以由矢量磁位通過旋度計(jì)算。對于比較復(fù)雜的磁場，磁場的矢量磁位滿足泊松方程或拉普拉斯方程，其解答具有唯一性。可以應(yīng)用鏡像法。

　　設(shè)置鏡像的規(guī)則：對于鐵磁物質(zhì)( )平表面，鏡像電流是等量同號，位置對稱。若鐵磁物質(zhì) ，則鏡像電流不等量。

　　7、電感

　　它是表示一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體線圈中的電流與線圈所鏈合的磁鏈關(guān)系的電磁參量。這些參量的數(shù)值決定于線圈形狀、尺寸與其周圍磁媒質(zhì)的特性。電感分為自感與互感。

　　自感：一線圈中的電流 所建立的與該線圈相鏈的磁鏈 與電流 的比值。 互感：分兩種情況。線圈1中的電流 在鄰近的線圈2建立的磁鏈 與電流 的比值，稱為線圈1對線圈2的互感， 。類似可定義線圈2對線圈1的互感， 。

　　對線性磁媒質(zhì)，兩個(gè)線圈間的互感為恒定值， 導(dǎo)線的自感包含外自感和內(nèi)自感兩部分。分析自感時(shí)，導(dǎo)線不能視為無限細(xì)。自感磁鏈分為外磁鏈和內(nèi)磁鏈，即 回路的自感L也相應(yīng)地分為外自感 和內(nèi)自感 計(jì)算內(nèi)磁鏈時(shí)，與元內(nèi)磁通交鏈的電流只是部分電流，相應(yīng)的匝數(shù)應(yīng)為小于1的分?jǐn)?shù)，稱為分?jǐn)?shù)匝數(shù)。分?jǐn)?shù)匝數(shù)的數(shù)值等于元內(nèi)磁通 交鏈的電流 與導(dǎo)線中全部電流 的比值。由此可以計(jì)算無限長直圓導(dǎo)線的單位長內(nèi)自感 一個(gè)細(xì)導(dǎo)線回路的自感，可近似看作是導(dǎo)線幾何中心軸線 與導(dǎo)線內(nèi)側(cè)閉合曲線 間的互感與導(dǎo)線的內(nèi)自感之和。下面是常見幾種導(dǎo)線的自感和互感。見551、552頁的表格。

　　(1)空氣中單匝圓環(huán)的自感

　　(2)兩線輸電線的自感

　　(3)空氣中兩平行同軸圓環(huán)間的互感

　　(4)兩對相互平行的輸電線間的互感

　　8、磁場能量

　　磁場的能量密度為 電感器中的磁場能量

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