《磁导率初始磁导率》由会员分享，可在线阅读，更多相关《磁导率初始磁导率（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、磁导率 初始磁导率如果没有别的因素限制，那么磁导率肯定越高越好。磁导率高，意味着所需要的线圈圈数可以很少，变压器和电感器的体积可以很小。但现实是：磁导率越高，磁感应强度越高，而磁芯材料所能工作的磁感应强度范围是有限的，所以有时候我们不得不设法减小有效磁导率，以避免磁芯饱和 AC滤波器的选择就灵活了.流过电流通常不大,没那么多要求,磁导率可以在10-12K都OK. 相同的磁密, 储能密度与磁导率呈反比, 电感如果是储能用, 那么就选低u的. 如果是作磁放, 那得选高u矩磁. 变压器, 原则上磁导率用大些, 以利于减小励磁电流, 励磁电流分量并不能传递到次级, 因此要越小越好. 但是也不是盲目的大
2、, 太大也不好, 如磁集成LLC便需要具有相当大的励磁电流. 要求磁导率适中 选用较高磁导率的铁氧体磁芯，磁感应强度就会越大，这样所要求的线圈匝数就会越小，变压器体积就会相对更小。 磁导率高了，同样的电感量可以用更小的磁芯；但是，更容易饱和。 所以，要计算 选择高值的铁氧体，绕制匝数可能会少点，但是得注意电感量以及饱和问题。如果对质量因素有要求的话，绕线匝数也不是越少越好。 高的材料在同样尺寸、同样匝数的情况下，肯定电感量大。电感量大在大电流的情况下，反向电压就高，磁通密度也就上升了，磁心就容易饱和了 软磁材料为什么磁导率越高，能量存储越小 E=VB/2u E=uH/2 容量总会有限，导磁率高
3、，励磁功率就小，用来做变压器是很好的，但作电流泵（flyback）用就不太适合了。 几句话讲明白，电感的能量为什么绝大部分存在气隙中？ 电路 磁路 电动势 磁动势 电阻 磁阻 电流 磁通量 的砖不但引出来很多玉，最后还能引出相声段子。百家争鸣的确好，各抒己见，越辩越明。 73楼greendot给出的式子很好，相当有说服力，为了更清楚明白的表示，我又更调理的写出来了，如下 最后一项左侧是磁芯的，右侧是气隙的能量，很明显，只要lgMPL/ur，那么绝大部分能量是在气隙中的。 这样说好象不是很严谨，根据H=B/u可以看出，u越小磁场强度H越强，而磁芯存储的能量与H成正比，所以说气隙存储了大部分的能量
4、 再引申下，如何从物理的直观来理解？ 磁路和电路时可以类比的，不妨在这里列出来 电路 磁路 电动势 磁动势 电阻 磁阻 电流 磁通量 电路中 V=R*I 磁路中， MMF = Rm* 我们有个共识，就是电阻串联电路中，电阻越大，那它消耗的能量也就越大，当然是相比与跟其串联的电阻。 那在磁路中，同样的适用，就是磁阻越大，其上的能量也就越大。 磁阻=l(长度)/(ur*u0*Ac) 一般情况下，气隙的磁阻磁芯的磁阻，所以其上的能量也就越大，所以电感的能量绝大部分存在气隙中。 整个磁路 H的值是一样的，不同的是B值。 能量大小可以用B-H围成的面积来表征 ，气息和磁芯是串联，因此磁通密度一样（姑且）
5、。 相同的delta B, 对应了更多的delta H （气息的u 比磁芯的u要小）。因此磁场能量几乎都集 中在气息这里。这样理解是否正确呢？（这是我以前的理解） 加气隙拉扁磁滞回线可以让磁芯的饱和H值大一些，自然就会提高存储能量的能力，至于磁能为什么大部分存在于气隙中，我觉得36楼的解释也差不多，可以作为一种形象的理解，气隙的磁阻大，等效磁路长，自然存储的能量就大了。 公式变型为： W=VB/2u，似乎更为直观一点 V体积，B磁通密度，u磁导率， 个人理解，气隙类似于电容中的绝缘体，磁性材料类似于导体，磁场类似于电场。 如果没有气隙，相当于把电容两端短路了。 所以气隙既不存储能量也不传递能量
6、，气隙的作用就是让磁场保持势能。 以上只是类比，磁和电区别还是很大的。 我的理解是气隙并不能存储能量，毫无疑问，能量肯定是存储在磁芯中的。 从B/F曲线上可以看到，加气隙之后，磁芯允许电流的能量增加了，所以磁芯在不饱和的前提下，能承受更大的电流，因此，存储的能量就大了。 气隙长度远小于端面边长的时候，可近似认为Ae=Ag，那么电感L=Ae/（le/u+lg/u0）。在合适的工作频率下，铁氧体u在2000u0以上，铁粉心、非晶等磁芯的有效磁导率更高。那么只要2000lg le，气隙里储存的能量就大于磁芯了，如果气隙长度和端面边长差距不太大的时候，考虑边沿磁通，储存在气隙周围的能量就更大了 能量：
7、P=VB2/2u，磁通穿过磁芯和中间的气隙，如果忽略边沿磁通，则B处处相等，那么能量之比就等于Pm/Pg=Vmu0/Vgu=lmu0/lgu；考虑边沿磁通时，气隙中间部分B减小，储能减少，但气隙四周储能增加。气隙越大，或者磁材的磁导率越高，那么存储在气隙里的能量就越多 能不能这样理解：磁子（如果有的话）相当于电子，磁场相当于电场，而电场我们又喜欢用水、势等来比较。磁导率高相当于电导率高也就相当于水流通畅，这样就不会有水的阻塞，当然能量损耗也会小许多；反之，如果河（Ae啊，你们相不相等？）的中央岛礁密布，那么水流就会受到阻塞，就会有摩擦，就会有损耗，同时会把泥沙带到下游，引起更多的摩擦和损耗（哈
8、哈，越想越得意），当然了代价就是河床也会相应的被抬高（H？磁场？）。河床高了，水势不就大了？ 我一直以为这句话是有问题的，电感的能量不是存储在气息中的，而是存储于线圈之中。也就是匝数和电流决定了能量的大小，磁性材料的引入唯一的作用就是减小匝数。 开气隙的目的只有一个，就是防止磁性材料饱和，如果有一种不会饱和的磁性材料，傻子才会去开气息。 匝数和电流 决定了H场，能量是存在于B场中的。H和B又是通过 U关联，但因果关系不能混淆。前者是原因，后者是结果 公式：E=0.5*BV2/ U ，意义很明确 呵呵，对的是存储在场中。公式有误：E=0.5uH2V=0.5B2V/u 但是所有的能量其实都来源于电
9、流，磁性材料不能提供任何额外的能量，否则能量就会无端的增加了。 磁性材料或者气隙只是提供了磁路的路径 电感的储能 E=0.5*L*I2 ，恐怕没人有异议，那么 0.5*L*I2 =0.5*(L*I)*(I) 0.5*(N*B*Ae)*(Hc*lc+Hg*lg)/N ( c:- core, g:- gap ) =0.5*B*Ae*(B*lc/c + B*lg/o) =0.5*(B2*Ae*lc/c +B2*Ae*lg/o) （A*l = 体积） 前一项是磁芯的，后一项是气隙的储能，谁大谁小，不难知道。 E=0.5*L*I2，可以看出其它条件不变的情况下，气隙越小，电感越大，储能也就越大 在恒压源
10、的驱动下，W=1/2*L*I=1/2*L*(VT/L)=1/2*(VT)/L，显然在其他条件一直的情况下，电感越小储能越大，空心线圈的电感小于插入磁芯材料的，储能大。 在恒流源的驱动下，我孤陋寡闻，还真没见过哪个恒流源能够真正驱动电感的。 =0.5*(L*I)*(I) 0.5*(N*B*Ae)*(Hc*lc+Hg*lg)/N ( c:- core, g:- gap ) 这两步的数学定义无异议，但在物理概念上，是否会有问题存在？（我只是一知半解的猜测） 这个问题我觉得上学的时候就是糊涂的，到现在依然糊涂。但我有一点明确的知道，所有的磁都是从电来的. 电感中存储的能量就是电场感应出来的能量，磁场根
11、本就是电场（磁只是电的另外一种表现方式），所以磁通量=伏秒积。 说无穷大的电感不能储能，其实是不对的，因为无穷大在集总电路中是不存在的（或相当于开路，没有这个元器件）。L=/I;=V*T W=0.5*L*I*I=0.5*I=0.5*V*I*T搞来搞去，就是输入功率乘以时间。磁场的能量到底存储在气隙中还是存储在磁芯中我觉得根本不重要。反正输入功率没有消耗到电阻上，所以就没消失。 I=H（设磁路长度与匝数都是1），你认为I是电流，我也可以说I是磁压；你可以说V是电压，我也可以说V是磁流。所以磁场能就是磁压*磁流*时间。 XW：阿Q总到处撩事儿，不经几回事儿就不知道自己半斤八两 东方：什么事情着急上
12、火啦？ XW：说大家不懂数学，这事儿能行吗？ 东方：qiu2000先生，不要老挑动PK好不好？您这还是要出东方洋相。咋整呢？先看看吧了空和尚也来过这里。没有注意，失礼啦。 东方：大家讲的很好，学习了。但和尚要东方来摆摆理论。 XW：和尚好像说关于二极管反向恢复时间为零。 东方：那要到关于吸收帖去了。 XW：本话题主要是认为能量总应该存储在磁芯中，怎么会在气隙里，而且是大部分？ 东方：磁场和电场都是能量的表现形式。设有一个空气电容器，充电后，能量也是存储在两个极板当中的间隙中的电场里，而不是在极板里。电感也是这样，能量可以存储在气隙的磁场中。 eric.wentx：个人觉得这段话还是说得不清白.
13、气隙到底储不储能? 朴华：呵呵，同感，这书里面有相当一部分理论是直接搬出来，没有细说的，让读者有时不知所措 Blueskyy：能否从数学公式里给出答案 XW：公式是怎样推导出来的呢？要从最基本的推起。 东方：好的。 uL=Ldi/dt uL=Nd/dt lBdlm=NI（l为环路积分） 上式是自感定义、电磁感应定律和安培环路定理， 由、得 Ldi/dt=Nd/dt 积分得： LI=N=NBS 即 L=NBS/I 由式得NI= Blm / 即 B=NI/lm 把代入得： L=NNI/lmS/I即 L =N2 S /lm 整理得： L=n2 V 其中，n是单位长度匝数， 注意式，气隙计算就隐含其中
14、。 lm =N2 S / L 【讨论】 1、 不加气隙，由于铁芯很大，导致lm很大，这显然是不合适的； 2、 不用铁芯，用空气芯，很小了，lm也很小，比如是1mm，也不方便。 3、 用铁芯加气隙。现在就是这样。 XW：如果方便，不用铁芯也是可以的了？ 东方：是啊，给空气芯电感也留下一个空间。 XW：怎样从感性上真正理解？ 东方：好的。阿Q有信心给我们讲清哈密尔顿圈，我们也要有信心给阿Q讲清气隙的能量！从讨论2.可知，理论上单用空气隙是可以的，这就明白无误地提醒我们，磁场能量是可以存储在气隙中的！ XW：那磁芯有什么作用？ 东方：因为一般气隙很小，不能组成闭合磁路，于是找来磁芯以构成磁通路，当然磁阻越小越好。就像电炉丝要发
