磁路定理

磁路定理即表示閉合磁路的磁動勢等于各段磁路的磁勢降之和，即

，其中稱為第i段磁路的“磁勢降”。

用以激勵磁路中磁通的載流線圈稱為勵磁線圈（或勵磁繞組），勵磁線圈中的電流稱為勵磁電流（或激磁電流）。若勵磁電流為直流，磁路中的磁通是恒定的，不隨時間而變化，這種磁路稱為直流磁路；直流電機的磁路就屬于這一類。若勵磁電流為交流，磁路中的磁通隨時間交變變化，這種磁路稱為交流磁路；交流鐵心線圈、變壓器和感應電機的磁路都屬于這一類。

磁阻、磁通勢和磁通量之間關系的定律。它包括磁路第一定律和磁路第二定律。

磁路第一定律通過磁路中任一結點的磁通的代數(shù)和為零。圖2中的磁路有兩個分支點a和b。通常將磁路的分支點稱為結點，進入結點的磁通為正，離開結點的磁通為負。在結點a處作一封閉曲面S，根據(jù)磁通的連續(xù)性原理得Φ₁ Φ₂-Φ₃=0，它表達了磁路結點上各支路磁通之間的關系。這個定律是由磁感應線的性質所決定的，磁感應線是封閉曲線，無頭無尾，因此，磁路第一定律又稱磁通連續(xù)定律，也稱基爾霍夫第一定律。它闡明磁路中磁通量是守恒的，在磁路計算中起重要作用。

磁路第二定律磁路中的任一回路，其磁勢的代數(shù)和等于各段磁位降的代數(shù)和。圖2中由l₁和l₃組成的閉合回路，如果取它們的中心線為閉合回線，按順時針繞行，應用全電流定律，則有N₁I₁=H₁l₁ H3_l3。再取l₁和l₂所組成的閉合磁路，沿磁路中心線，仍按順時針繞行，應用全電流定律，則有N₁I₁-N₂I₂=H_1l1-H₂l₂。對于閉合回路，磁路第二定律實質上是全電流定律，而對磁路中的某一段而言，它就是磁路歐姆定律，磁路第二定律，也稱基爾霍夫第二定律。它是磁路計算的重要依據(jù)。應用磁路第二定律時，各磁勢和磁位降方向的確定方法為：任意選取回路的繞行方向。磁通方向和繞行方向一致時，該段的磁位降為正，反之為負;線圈中電流的方向和繞行方向符合右手螺旋定則時，線圈的磁勢為正，反之為負。

磁路第二定律，在磁路計算中起重要作用。 2100433B

以應用磁路歐姆定律分析電機和電器為例說明

根據(jù)磁路歐姆定律，我們可以發(fā)現(xiàn)，磁路中的磁通相當于電路中的電流，磁壓降（或磁勢）相當于電路中的電壓降（或電勢），而磁阻則相當于電路中的電阻，這樣，就可把磁路的問題仿照電路的問題來解決。

在運用時應注意磁路有其自身的特點。在機電設備中，不導磁的銅、不銹鋼等金屬材料和絕緣材料及空氣隙在磁路中均描述成空氣隙，它與氣隙的大小δ成正比，與磁路的截面積 S_δ及其導磁率μ₀成反比，它的導磁率為常數(shù)。鐵磁物質的磁阻用 R_Fe表示，它與磁路的長度成正比，與導磁體的截面積及其導磁率成反比，它的導磁率與導磁體的物理性質及飽和程度有關，不是常數(shù)。這和電阻不完全一樣。

下面用磁路歐姆定律分析一個典型的磁路問題：直流電機的主磁場

直流電機的主磁場是電機實現(xiàn)機電能量轉換的關鍵。為了清楚知道電機的工作情況，必須具體分析空載時直流電機的磁場和氣隙磁密的分布情況。這個問題如果用陳述性語言去分析，是非常困難的。應用磁路歐姆定律，把電機的磁場關系進行量化，便可以用數(shù)學方法去進行有關的計算和分析。

首先，根據(jù)磁路按材料和截面分段的原則，對閉合的主磁路可分為五段，即空氣隙、電樞齒、電樞軛部、主磁極和定子磁軛。其中除空氣隙是空氣介質外，其余各段均是鐵磁物質。這樣，可把磁路中的磁阻分解為鐵磁阻 R_Fe和空氣隙的磁阻R_δ，且按各段磁路的連接情況，認為鐵磁阻和空氣隙的磁阻是串聯(lián)關系，可畫出其等效磁路圖，如圖1中(a)所示。由于氣隙中的空氣導磁系數(shù)比鐵磁物質的導磁系數(shù)小得多，所以氣隙磁阻在磁路總磁阻中占相當大的比例。為了簡化計算，通常忽略鐵磁物質的磁阻，等效磁路可見圖1中的（b）。這樣，主磁通Φ的大小決定于勵磁磁勢F_L跟氣隙磁阻R_δ的比值。

當勵磁磁勢恒定時，氣隙各處的磁密與該處的氣隙長度δ成反比。若主磁極下的氣隙是均勻的，則主磁極下的氣隙磁密大小相等。據(jù)此得出氣隙磁密沿電樞表面氣隙空間的分布波形為一平頂波?？捎猛瑯拥姆椒ㄇ笕∝撦d時電樞磁密的分布波形。 2100433B