环保专业知识辅导之恒定磁场相关知识(2)

　　5、矢量磁位

　　对于有旋无散场 ，引入矢量位函数 来描述，使满足 ，该函数 称为矢量磁位。单位是韦[伯]/米(Wb/m)。

　　与 同方向。如果电流密度只有一个方向分量，则矢量磁位也仅有一个方向分量。

　　在均匀、各向同性、线性的磁媒质中，经推导可以证明 磁通量的计算

　　应用斯托克斯定理 磁通量为 除矢量磁位外，在无电流的部分场域内，可以定义标量磁位。由于区域内无电流密度 所以磁场强度 的旋度等于零，属于无旋区，可以使用标量函数描述场的分布，即标量磁位，且 6、镜像法

　　磁场计算：给定电流分布求磁场，在均匀磁媒质中，可以通过毕奥――萨伐尔定律直接求得，也可以由矢量磁位通过旋度计算。对于比较复杂的磁场，磁场的矢量磁位满足泊松方程或拉普拉斯方程，其解答具有唯一性。可以应用镜像法。

　　设置镜像的规则：对于铁磁物质( )平表面，镜像电流是等量同号，位置对称。若铁磁物质 ，则镜像电流不等量。

　　7、电感

　　它是表示一个或多个导体线圈中的电流与线圈所链合的磁链关系的电磁参量。这些参量的数值决定于线圈形状、尺寸与其周围磁媒质的特性。电感分为自感与互感。

　　自感：一线圈中的电流 所建立的与该线圈相链的磁链 与电流 的比值。 互感：分两种情况。线圈1中的电流 在邻近的线圈2建立的磁链 与电流 的比值，称为线圈1对线圈2的互感， 。类似可定义线圈2对线圈1的互感， 。

　　对线性磁媒质，两个线圈间的互感为恒定值， 导线的自感包含外自感和内自感两部分。分析自感时，导线不能视为无限细。自感磁链分为外磁链和内磁链，即 回路的自感L也相应地分为外自感 和内自感 计算内磁链时，与元内磁通交链的电流只是部分电流，相应的匝数应为小于1的分数，称为分数匝数。分数匝数的数值等于元内磁通 交链的电流 与导线中全部电流 的比值。由此可以计算无限长直圆导线的单位长内自感 一个细导线回路的自感，可近似看作是导线几何中心轴线 与导线内侧闭合曲线 间的互感与导线的内自感之和。下面是常见几种导线的自感和互感。见551、552页的表格。

　　(1)空气中单匝圆环的自感

　　(2)两线输电线的自感

　　(3)空气中两平行同轴圆环间的互感

　　(4)两对相互平行的输电线间的互感

　　8、磁场能量

　　磁场的能量密度为 电感器中的磁场能量

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