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磁通定理_磁通密度计算公式_变压器空载运行的磁通和感应电动势 来源:飞外网•作者:佚名• 2017-08-24 18:01 • 次阅读 • 个评论

表示磁场分布情况的物理量。通过磁场中某处的面元dS的磁通量dΦ定义为该处磁感应强度的大小B与dS在垂直于B方向的投影dScosθ的乘积,即dFB =BdScosθ式中θ是面元的法线方向n与磁感应强度B的夹角。磁通量是标量,θ《90°为正值,θ》90°为负值。通过任意闭合曲面的磁通量 ΦB 等于通过构成它的那些面元的磁通量的代数和,即对于闭合曲面,通常取它的外法线矢量(指向外部空间)为正。上篇中提到感应电动势的计算公式(感应电动势是什么_感应电动势公式_感应电动势的计算)这篇小编要讲磁通定理,看看变压器空载运行的磁通和感应电动势会发生什么?

什么是磁通

垂直穿过某一截面S的磁力线总数称为磁通。

磁感应强度B与垂直于磁场方向S的乘积,称为通过该面积的磁通,即φ=BS

磁通的单位为韦伯(Wb)

若磁场中各点的磁感应强度相等则为均匀磁场。

磁通定理 如果在磁场中任取一闭合面 ,规定外法线为正,则穿出闭合面的磁通量为正,穿入闭合面的磁通量为负。由于磁感应线是无头无尾的闭合线,有几根磁感应线穿入闭合面,一定有同样数目的磁感应线穿出闭合面。所以,通过任意闭合面的磁通量恒等于零。这就是磁通定理,其数学表达式为

                                

磁通定理与静电场的高斯定理在数学表达式上相似,但它们在本质上不同,分别反映磁场和静电场(从磁感应线和电力线)在本质上的不同。上式可以从毕 - 萨定律出发加以严格证明。

磁通密度计算公式

定义:在均匀磁场中,磁感应强度B和垂直于磁场方向的某一面积S的乘积,称为通过这个面积的磁通量,用符号“Φ”表示。

因此可得知磁通量计算公式为:

上述公式中所代表的的具体含义分别是:

B:表示磁感应强度,单位(T)

S:表示与磁力线方向垂直的面积,单位(m2)

Φ:表示穿过S面积的磁通,单位(Wb)

磁通量单位:磁通量标示符Φ的国际单位制单位是韦伯,常以符号Wb表示。在电力工程计算中,也常采用麦克斯韦作单位,简称“麦”,韦伯和麦克斯韦之间的换算关系为:

1麦克斯韦(Mx)= 1 高斯(Gs)×厘米2 = 10-8韦伯(Wb)

磁通密度

如果吧磁感应强度B的大小和磁通量Φ与磁力线抽象的联系起来,则可认为磁通Φ在数值上就等于垂直通过该单位截面的磁力线条数。由磁通量计算公式Φ=BS得:

这样,磁感应强度B的大小就等于通过单位面积上的磁力线条数。因此,磁感应强度大小又称为磁通密度。由此得出一个结论:磁通密度是磁感应强度的一个别名,它表示垂直穿过单位面积的磁力线的多少。(注意笔者上面将Φ和B比作磁力线的描述中加粗的字体含义区别)

由此可知,B和Φ是从不同角度描述磁场性质的物理量。磁感应强度B是描述磁场中某点的磁场大小,而磁通量Φ是表示磁场中某一范围内的磁场总体情况的物理量。磁感应强度B是矢量(有大小和方向的量叫矢量),而Φ是标量(只有大小而无方向的量叫标量)。在分析电磁现象时,应视具体情况而选用合适的量。

变压器空载运行的磁通和感应电动势 空载运行:是指变压器一次侧绕组接到额定电压、额定频率的电源上,二次侧绕组开路时的运行状态。

物理现象:

磁动势和磁通的情况:

主磁通和漏磁通的区别:

1、由于铁磁材料有饱和现象,所以主磁路的磁阻不是常数,主磁通与建立它的电流之间呈非线性关系。而漏磁通的磁路大部分是非铁磁材料组成,所以漏磁路的磁阻基本上是常数,漏磁通与产生它的电流呈线性关系。

2、主磁通在一次侧、二次侧绕组中均感应电动势,当二次侧接上负载时便有电功率向负载输出,故主磁通起传递能量的作用。而漏磁通仅在一次侧绕组中感应电动势,不能传递能量,仅起压降作用。因此,在分析变压器和交流电机时常将主磁通和漏磁通分开处理。

正方向的规定

为什么要规定正方向?

1、根据电路的定律、定理,列出物理量间相互关系的代数表达式;

2、根据计算结果确定实际方向:

若计算结果为正,则实际方向与参考方向一致;

若计算结果为负,则实际方向与参考方向相反。

从理论上讲,正方向可以任意选择,因各物理量的变化规律是一定的,并不依正方向的选择不同而改变。

正方向规定不同,列出的电磁方程式和绘制的相量图也不同。在电机方向的学科中通常按电工惯例来规定正方向。

在负载支路,电流的正方向与电压降的正方向一致,而在电源支路,电流的正方向与电动势的正方向一致;

磁通的正方向与产生它的电流的正方向符合右手螺旋定则;

感应电动势的正方向与产生它的磁通的正方向符合右手螺旋定则;

在一次侧,u1由首端指向末端,i1(i0)从首端流入。当u1与i1同时为正或同时为负时,表示电功率从一次侧输入,称为电动机惯例。在二次侧,u2和i2的正方向是由e2的正方向决定的,即i2沿e2的正方向流出。当u2和i2同时为正或同时为负时,电功率从二次侧输出,称为发电机惯例。

图 3.1 变压器的空载运行

空载时的电磁关系

电动势与磁通的关系:

假定主磁通按正弦规律变化,即Φ=Φmsinωt

根据电磁感应定律和对正方向规定,一、二次绕组中感应电动势的瞬时值为 :

式中:


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09:54:17224579横向磁场磁通反相电机结构、加工方便的优点。介绍了电机的基本结构,阐述了电机的基本工作原理。利用傅里叶级数法推导了电机的反电动势、电磁转矩以及定位转矩的表达式。利用三维有限元方法,分析了电机的永磁磁链、反电动势、定位转矩和电磁转矩等基2017-12-28 14:46:411变压器容量计算公式详解变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。按用途可以分为电力变压器和特殊变压器。2017-12-12 09:13:1270193推挽式高频变压器设计一. 电磁学计算公式推导 : 1.磁通量与磁通密度相关公式 : Ф = B * S ⑴ Ф ----- 磁通(韦伯) B ----- 磁通密度(韦伯每平方米或高斯) 1韦伯每平方米=104高斯 S2017-12-11 11:08:3421变压器主磁通的性质主磁通通过气隙沿铁心闭合,与定、转子绕组同时交链,它是实现能量转换的媒介,它占总磁通的绝大部分。主磁通可以由定子电流单独产生。也可以由定、转子电流共同产生。主磁通路径的磁导率随饱和程度而变化,与之对应的励磁电抗不是常数。2017-11-06 17:37:508547什么是主磁通和漏磁通在定子电流产生的磁通中,凡能够穿过空气隙与转子绕组相链的部分。所谓“与转子绕组相链”,也就是能够被转子绕组切割,使转子绕组因产生感应电动势和感应电流而得到能量。所以,主磁通是能够传递能量的部分。2017-11-06 15:34:0413784感应电动势与磁通量的关系要使闭合电路中有电流,这个电路中必须有电源,因为电流是由电源的电动势引起的。在电磁感应现象里,既然闭合电路里有感应电流,那么这个电路中也必定有电动势,在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。产生感应电动势的那部分导体就是电源。2017-11-06 12:01:5069447感应电动势是怎样产生的感应电动势是在电磁感应现象里面既然闭合电路里有感应电流,那么这个电路中也必定有电动势,在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。要使闭合电路中有电流,这个电路中必须有电源,因为电流是由电源的电动势引起的。2017-11-06 11:18:4110015磁通门电流传感器工作原理图文详解磁通门传感器是利用被测磁场中高导磁率磁芯在交变磁场的饱和激励下,其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来测量弱磁场的。这种物理现象对被测环境磁场来说好像是一道“门”,通过这道“门”,相应的磁通量即被调制,并产生感应电动势。利用这种现象来测量电流所产生的磁场,从而间接的达到测量电流的目的。2017-10-23 16:32:2025051感应电动势是什么_感应电动势公式_感应电动势的计算感应电动势是在电磁感应现象里面既然闭合电路里有感应电流,那么这个电路中也必定有电动势,在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。在闭合电路中,因电磁感应现象而产生的电动势(电位差)称为感应电动势。感应电动势的计量单位为伏,用符号V表示。2017-08-24 16:39:0530911反电动势的理解_反电动势计算公式_利用反电动势机怎样克服反电动势反电动势是指有反抗电流发生改变的趋势而产生电动势,其本质上属于感应电动势。反电动势一般出现在电磁线圈中,如继电器线圈、电磁阀、接触器线圈、电动机、电感等。2017-08-14 16:41:5712655变压器保护定值要怎样计算,变压器空载损耗是铁芯损耗吗?变压器的空载损耗主要是铁芯损耗,它由磁滞损耗和涡流损耗组成。磁滞损耗与导磁材料成正比,且与磁通密度的二次方成正比;而涡流损耗与磁通密度的二次方、导磁材料厚度的二次方、频率的二次方和导磁材料的厚度成正比,降低空载损耗就要降低磁通密度,其结果导致导磁材料的重量增加。2017-06-28 16:50:013483平面变压器是什么?三相变压器是什么以及它的工作原理分析三相变压器工作原理:变压器的基本工作原理是电磁感应原理。当交流电压加到一次侧绕组后交流电流流入该绕组就产生励磁作用,在铁芯中产生交变的磁通,这个交变磁通不仅穿过一次侧绕组,同时也穿过二次侧绕组,它分别在两个绕组中引起感应电动势。2017-06-26 09:57:023078导磁导电复合笼条转子感应电动机性能计算_曹君慈导磁导电复合笼条转子感应电动机性能计算_曹君慈2017-01-06 15:52:030一种测量漏电流双磁芯磁通门探头研究_郑剑斌一种测量漏电流双磁芯磁通门探头研究_郑剑斌2017-01-06 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漏磁变压器的设计 摘要:根据漏磁变压器实际工作情况,将等效电路和磁路分析相结合,分别对无磁2009-07-08 10:51:561152什么是磁通,什么是磁通密度,什么是磁阻?什么是磁通,什么是磁通密度,什么是磁阻?磁通----磁感应强度与垂直于磁场方向的面积的乘积叫做磁通,以字母φ表示,2009-04-17 10:38:586841什么是自感及自感电动势?什么是自感及自感电动势?自感----当闭合回路中的电流发生变化时,则由这电流所产生的穿过回路本身磁通也发生变2009-04-17 10:35:247463变压器的磁饱和瞬时效应变压器的磁饱和瞬时效应 注意应当检查磁通在最小输人电压和最大脉冲宽度的条件下是否临近饱和。由于在输入电压高时,脉冲宽2009-02-19 11:11:111560磁芯材料的选择磁芯的选择(1)高频损耗和饱和磁通密度,三种电感电流和磁通的交变成分大小不同,应区别对待。 ①高频交2009-02-19 11:07:472630变压器计算图变压器计算图内容有磁场强度,磁通密度和相对磁导率计算,磁阻和磁导率,通路长度,螺旋圈的质量,小型变压器的每伏线圈匝数,小型变压器功率,变压器绕组匝数,输出变2009-02-19 10:28:4119变压器过励磁变压器过励磁变压器过励磁是设计、制造与运行中常遇到的现象。我们首先谈一下变压器过励磁是怎2008-10-07 22:17:132721什么是感应电动势?什么是右手定则?什么是感应电动势?什么是右手定则?当导体与磁力线之间作相对切割运动时,导体中就会有电动势产生。而磁场中磁通变化时,回路中就有电动势产生。上述现2008-10-04 15:29:579413