6.9 磁学量与单位

6.9 磁学量与单位

接下来，将介绍磁路中的各物理量（及其相应的单位）：

重要 磁通量，Ф（韦伯，Wb）。

磁通量是穿过磁路的磁力线集合。这些磁力线总是自行闭合。在国际单位制中，测量磁通量的单位是韦伯（Wb）。

重要 磁感应强度，B（特斯拉，T）。

磁感应强度，或称磁通密度，是单位面积的磁通量。如果磁通量均匀分布在整个表面上，则有以下关系：

B = Φ / S (6.1)

重要 磁动势（MMF）。

它是指将一个单位强度的假想孤立磁极完全环绕磁路一周所做的功。由于磁力的作用，磁通在磁路中循环流动。一个有N匝线圈且通有电流I的线圈产生的磁动势为：

Fmm = N·I (6.2)

国际单位制使用安培匝数作为其计量单位。

重要 磁场强度（H）。

磁场强度或磁化力是施加的磁动势（MMF）（以安匝为单位）与消耗该磁动势的磁路长度之比。

我们测量平均磁力线上的长度L，即：

H = Fmm / L (6.3)

国际单位制中的计量单位是安匝/米。在国际单位制中，真空磁导率（μ0）为 $4\pi \times 10^{-7}$ H/m。

我们使用铁磁材料制造电机，因为将磁通保持在电机内部非常重要。

重要 磁导率（μ）。材料的磁导率衡量该材料传导磁通的能力。相对磁导率（μr）则量化了相对于真空的传导磁通的能力。空气的相对磁导率值为1。

重要 磁阻（ℜ）。磁路的磁阻（单位为安匝/Wb）是磁路对磁通流动的阻力。这类似于电路中的“电阻”。长度为L、恒定截面积为S、材料磁导率为μ的磁路，其磁阻定义为：

ℜ = L / (μ·S) (6.4)

该表达式表明，材料的磁导率值越高，磁阻值越低，磁路对磁通呈现的阻力就越小。材料根据磁通密度和磁场强度的不同表现出不同的特性（图 6.21）。图中包括 B—磁通密度，H—磁场强度，μf—铁磁体（及亚铁磁体）的磁导率，μp—顺磁体的磁导率，μ0—自由空间磁导率（$4\pi \times 10^{-7}$ H/m），μd—抗磁体的磁导率。

图 6.21 B—磁通密度，H—磁场强度，μf—铁磁体（及亚铁磁体）的磁导率，μp—顺磁体的磁导率，μ0—自由空间磁导率（$4\pi \times 10^{-7}$ H/m），μd—抗磁体的磁导率。来源 来自维基共享资源，免费使用许可 [20]

这就是为什么使用铁磁材料制造电机磁路的原因（逻辑上不包括旋转电机中的气隙）。