磁链

更新时间:2023-07-29 21:45

导电线圈或电流回路所链环的磁通量。磁链等于导电线圈匝数N与穿过该线圈各匝的平均磁通量φ的乘积,故又称磁通匝。

基本简介

(magnetic linkage ,magnetic flux linkage)

Ψ=Nφ

在SI单位制中磁链单位是韦〔伯〕(Wb)。

感应定律

根据法拉第电磁感应定律,当磁通随时间变化时,在线圈中将产生感应电动势;该电动势e等于磁链随时间变化率的负值:e=-dΨ/dt式中e与Ψ的方向的选取符合右手螺旋关系。

计算方法

磁链与建立磁通的电流有关。电流I1在其所流经的线圈1中建立的磁链Ψ11称为线圈1的自感磁链

Ψ11=N1φ11=L1I1

式中φ11是I1在线圈1中建立的磁通,N1是线圈1的匝数,L1是其自感。电流I1在它附近另一线圈2中建立的磁链Ψ21称为线圈1对线圈2的互感磁链

Ψ21=N2φ21=MI1

式中φ21是I1在线圈2中建立的磁通,N2是线圈2的匝数,M是互感。

恒定磁场中,如果电流回路导线截面积较大时(见图),计算自感磁链可以有两种方法。一种是将磁场分为许多磁通管元dφ,对其中与全部电流I相链环者及与部分电流I'相链环者区别对待;前者按整数匝数1匝考虑,而后者按分数匝数处理,该分数匝数取为I'/I,电流相链环的磁通形成的磁链称为部分磁链,其值为 而电流回路所链环的全部磁链为 其中包括与全部电流相链环者 (I┡=I)。另一种是将电流分为许多电流管元dI,求出电流管元所围面积的磁通φ,可得 全部电流回路所链环的磁链为 对于同一电流回路,上述两种方法所得结果一样。

对于同轴电缆,内导体心中的磁通形成的磁链称内磁链Ψi;按上述两种方法均得出 式中μ是内导体心的磁导率,I是其中电流,l为电缆长度。而Ψi与内导体心的半径大小无关。

由于法拉第对电磁学的解释,一个线圈的磁链也可以表示为通过线圈的电压对其时间的积分。

法拉第感应定律:当只有一匝线圈的时候,磁链跟磁通量是相等的。 当有N匝线圈的时候,因为电压的累加关系。由定义式就有Ψ=Nφ 的关系。 磁通量,符号为 ,是通过某给定曲面的磁场(亦称为磁通量密度)的大小的度 量。磁通量的国际单位制单位是韦伯。

总结:整体最核心的东西还是需要麦克斯韦方程组,其他的都是麦克斯韦方程组与定义式合起来的演变。

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