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文件名称:运动控制系统安装与调试教学课件2.1.4常用的物理概念与定律.pptx
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更新时间:2025-06-16
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文档摘要

运动控制系统安装与调试主讲:南工院机电教学团队高等教育出版社

2.1.4常用的物理概念与定律磁感应强度(B)1磁感应强度也称磁通密度,是单位面积里的磁通量。磁场是由电流产生的(如图2-9所示),表征磁场强弱及方向的物理量即是磁感应强度。单位为:特斯拉(T)或Wb/m2。磁感应强度是矢量,磁感应强度的大小表征磁感线的疏密,磁感应强度的方向表征磁场的方向。

2.1.4常用的物理概念与定律磁通量(?)2在均匀磁场中,磁感应强度与垂直于磁场方向的面积的乘积,为通过该面积的通量,称为磁通量,简称磁通。单位为:Wb。所以,磁通即为磁场中穿过某一面积(S)的磁感线条数。如图2-10所示。其公式为:Φ=BScosα。式中α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,θ90°为正值,θ90°为负值。

2.1.4常用的物理概念与定律磁场强度(H)3磁场传播需经过介质(包括真空),介质因磁化也会产生磁场,这部分磁场与源磁场叠加后产生另一磁场。或者说,一个磁场源在产生的磁场经过介质后,其磁场强弱和方向变化了。而磁场强度只与产生磁场的电流以及这些电流分布有关,而与磁介质的磁导率无关,单位是安/米(A/m)。是为了简化计算而引入的辅助物理量。所以,在充满均匀磁介质的情况下,若包括介质因磁化而产生的磁场在内时,用磁感应强度B表示,其单位为特斯拉T,是一个基本物理量。

2.1.4常用的物理概念与定律单独由电流或者运动电荷所引起的磁场(不包括介质磁化而产生的磁场时)则用磁场强度H表示,其单位为A/m,是一个辅助物理量。在各向同性的磁介质中,B与H的比值叫做介质的绝对磁导率μ所以有公式:B=μH。

2.1.4常用的物理概念与定律安培环路定律(全电流定律)4磁场强度H沿任意闭合回路L的线积分,等于该闭合回路所包围的全部电流的代数和,如图2-11所示。即:计算电流代数和时,与绕行方向符合右手螺旋定则的电流取正号,反之取负号。若闭合回路上各点的磁场强度相等且其方向与闭合回路的切线方向一致,则:

2.1.4常用的物理概念与定律磁路欧姆定律5磁通所通过的路径称为磁路。磁路由线圈、铁芯物质做成的芯子等组成。如图2-12、2-13所示。如电动势作用在一定电阻的电路上产生的电流遵循欧姆定律一样,一定的磁动势作用在一定磁阻的磁路上可以产生磁通。磁通的大小同样遵循磁路的欧姆定律。有分支磁路无分支磁路

2.1.4常用的物理概念与定律磁动势公式和电动势公式比较:Φ=Fm/Rm;I=U/R其中:磁动势Fm——为通过线圈的电流I和线圈匝数N的乘积,Fm=NI;磁阻Rm——为磁通通过磁路时受到的阻碍作用,与绝对磁导率μ和磁路截面积S成反比,Rm=l/(μS);关于磁路欧姆定律的几点说明:(1)磁阻Rm的大小取决于磁路的尺寸和材料的磁导率。(2)μ很大,但不是常数,因此Rm也不是常数。所以磁路欧姆定律不能用来进行定量计算,只用做定性分析。(3)磁路和电路有相似之处,但却有本质的区别。

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