運動控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試（第2版）課件 2.1.4常用的物理概念與定律 b2

運動控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試主講：南工機電教學(xué)團隊高等教育出版社2.1.4常用的物理概念與定律磁感應(yīng)強度（B）1

磁感應(yīng)強度也稱磁通密度，是單位面積里的磁通量。

磁場是由電流產(chǎn)生的（如圖2-9所示），表征磁場強弱及方向的物理量即是磁感應(yīng)強度。單位為：特斯拉（T）或Wb/m2。

磁感應(yīng)強度是矢量，磁感應(yīng)強度的大小表征磁感線的疏密，磁感應(yīng)強度的方向表征磁場的方向。2.1.4常用的物理概念與定律磁通量（

）2

在均勻磁場中，磁感應(yīng)強度與垂直于磁場方向的面積的乘積，為通過該面積的通量，稱為磁通量，簡稱磁通。

單位為：Wb。所以，磁通即為磁場中穿過某一面積（S）的磁感線條數(shù)。如圖2-10所示。其公式為：Φ=BScosα。式中α是面元的法線方向n與磁感應(yīng)強度B的夾角。磁通量是標(biāo)量，θ<90°為正值，θ>90°為負值。2.1.4常用的物理概念與定律磁場強度（H）3

磁場傳播需經(jīng)過介質(zhì)（包括真空），介質(zhì)因磁化也會產(chǎn)生磁場，這部分磁場與源磁場疊加后產(chǎn)生另一磁場。或者說，一個磁場源在產(chǎn)生的磁場經(jīng)過介質(zhì)后，其磁場強弱和方向變化了。

而磁場強度只與產(chǎn)生磁場的電流以及這些電流分布有關(guān)，而與磁介質(zhì)的磁導(dǎo)率無關(guān)，單位是安/米（A/m）。是為了簡化計算而引入的輔助物理量。

所以，在充滿均勻磁介質(zhì)的情況下，若包括介質(zhì)因磁化而產(chǎn)生的磁場在內(nèi)時，用磁感應(yīng)強度B表示，其單位為特斯拉T，是一個基本物理量。2.1.4常用的物理概念與定律單獨由電流或者運動電荷所引起的磁場（不包括介質(zhì)磁化而產(chǎn)生的磁場時）則用磁場強度H表示，其單位為A/m，是一個輔助物理量。在各向同性的磁介質(zhì)中，B與H的比值叫做介質(zhì)的絕對磁導(dǎo)率μ所以有公式：B=μH。2.1.4常用的物理概念與定律安培環(huán)路定律（全電流定律）4

磁場強度H沿任意閉合回路L的線積分，等于該閉合回路所包圍的全部電流的代數(shù)和，如圖2-11所示。即：計算電流代數(shù)和時，與繞行方向符合右手螺旋定則的電流取正號，反之取負號。若閉合回路上各點的磁場強度相等且其方向與閉合回路的切線方向一致，則：2.1.4常用的物理概念與定律磁路歐姆定律5

磁通所通過的路徑稱為磁路。磁路由線圈、鐵芯物質(zhì)做成的芯子等組成。如圖2-12、2-13所示。

如電動勢作用在一定電阻的電路上產(chǎn)生的電流遵循歐姆定律一樣，一定的磁動勢作用在一定磁阻的磁路上可以產(chǎn)生磁通。磁通的大小同樣遵循磁路的歐姆定律。有分支磁路無分支磁路2.1.4常用的物理概念與定律磁動勢公式和電動勢公式比較：Φ=Fm/Rm；I=U/R式中，F(xiàn)m——磁動勢磁動勢的大小等于閉合路徑中所有電流的代數(shù)和。磁動勢還可以表示為通過線圈的電流I和線圈匝數(shù)N的乘積：Fm=NI；在國際單位制中，磁動勢的單位是安培（A），工程上經(jīng)常使用安匝數(shù)作為磁動勢的單位。2.1.4常用的物理概念與定律由安培環(huán)路定律，磁場強度H沿任意閉合回路L的線積分，等于該閉合回路所包圍的全部電流的代數(shù)和。所以磁動勢又可以表示為：F=H·L；（H為磁場強度，與磁密度B和磁路材料等有關(guān)），L表示磁路長度。Rm——磁阻，為磁通通過磁路時受到的阻礙作用，相當(dāng)于電路中的電阻。與絕對磁導(dǎo)率μ和磁路截面積S成反