磁通鏈就是磁通量乘以與磁通線相關的線圈的匝數。
通電導體或磁化線圈的總磁通量φ可這樣確定,線上圈或導體區域中對全部圍繞磁通線進行磁通密度B的積分。如果是長直導體,積分區域可以從導體向外伸長至無限遠的徑向平面;如果是通電環或線圈,就對穿過線圈口的全部磁通線進行積分,一般是:Φ=∬B·dA;對均強磁通密度B的特殊情況,為整個區域總和:Φ=BA。磁通的單位在SI制中是韋伯,1Wb等於108Mx。
磁通鏈定義為耦合或圍繞一匝通電導體的1韋伯磁通量,總磁通鏈ψ等於總的磁通量乘以與磁通線相關的匝數:ψ=NΦ。在SI制中,磁通鏈的單位為韋伯·匝,這裡不是所有的磁通線與所有磁化線圈匝數相關聯,在計算總磁通鏈數中,只有相關聯的磁通線和匝數被使用。
基本介紹
- 中文名:磁通鏈
- 外文名:Flux linkage
- 所屬學科:物理
- 單位:Wb
- 相關概念:磁通量,磁通等
基本介紹,磁場與磁通,磁通鏈的定義,磁場的性質,
基本介紹
磁場與磁通
電流和磁場不可分割,磁場的基本特徵是,它能對載(電)流體施以力的作用;存在電磁感應現象,即磁場的變化將出現感應電場(非庫侖電場)。這兩個基本特徵均可用以定義磁場的基本物理量——磁感應強度矢量 。磁感應強度矢量與電流的關係由比奧-沙伐-拉普拉斯定律所決定,其單位為[韋伯/米2](Wb/m2)。
為了形象地表示出磁場,與電場相仿,可引入磁力線的概念。磁場中穿過與垂直的單位面積的磁力線數等於該點的磁感應強度,而的方向為通過該點磁力線的切線方向。磁力線方向與引起該磁場的電流參考方向符合右手螺旋定則,如圖1所示,在空間中,以某一閉合輪廓為邊界所構成的面,稱為該閉合輪廓所界定的面。若磁力線穿過界定面,則稱該磁力線與閉合輪廓相交鏈,穿過界定面S的磁力線數稱為與該閉合輪廓交鏈的磁通,記為,且
磁通鏈的定義
面S的正法線指向稱為磁通的參考方向,磁通的總和稱為磁通鏈,用表示。對於圖2所示的情況,穿過面積的磁通鏈為
若線圈有n匝,每匝交鏈的磁通為,則,磁通和磁通鏈的單位為[韋伯]。
磁場的性質
磁場的性質與庫侖電場有著根本的區別,其基本性質也有兩條;
1.磁場是一個無源場
描述磁場的磁力線是閉合的,無頭無尾。因此,穿過任一封閉面的磁通恆等於零,即
式中S為任一封閉面,這一結論稱之為磁通連續性原理。
2.磁場是一個有旋場
這一性質為全電流定理所概括,即磁場中磁場強度沿任一閉合輪廓的線積分等於所交鏈的全電流的代數和(與輪廓繞行方向一致的為正,相反的為負),用式子表示為
在各向同性介質里,,為介質的磁導率。磁場強度的單位為[安/米]。