磁場的計算方法

計算磁場的任務有很多種。除了確定在磁場中工作的電路的電感的任務外,還有計算複雜鐵磁結構中的磁場的任務,在一定體積內分配電流以獲得給定強度的磁場的任務等。

磁場計算方法可分為解析法、圖解法和實驗法 磁場計算法可分為解析法、圖解法和實驗法 磁場計算法可分為:

  • 分析性的;

  • 圖形;

  • 實驗性的。

磁場的計算方法

解析方法使用泊松方程積分(針對電流流過的區域)、拉普拉斯能級積分(針對未被電流佔據的區域)、鏡像法等。在球對稱或圓柱對稱的情況下,使用一般運算法則的公式。

在存在磁化介質的情況下,可以使用標量磁勢和矢量磁勢來解決這些問題。如果自由電流在我們感興趣的體積之外,最好使用標量勢來解決問題。在這種情況下,邊界條件由標量勢表示。

為了計算連續鐵磁介質中的磁場,使用了一種基於磁場方程與導電介質中直流電方程相似性的方法。然而,該方法在相同的邊界條件下有效,而通常情況並非如此。

事實上,雖然導線周圍空間的電導率為零,但磁通量沒有絕緣體,平行於各個元件的磁通量洩漏可能很嚴重。磁路的磁導率越高,獲得的誤差就越少。

儘管結果收斂,但以磁路形式表示的流路是電機和設備設計的基礎,因為它可以在通過通用方法解決問題的情況下進行計算幾乎是不可能的。

磁導率對場強的非線性依賴性導致存在鐵磁物質時的計算複雜化。如果已知這種依賴性,則可以通過逐次逼近的方法解決問題。

首先,在假設滲透率值恆定的情況下找到解決方案。然後,在確定磁路各點的磁導率後,再次解決問題,同時考慮磁導率值的修正。重複計算,直到獲得磁場強度值或磁感應強度值與指定值的允許偏差。

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由於數學性質的困難,分析方法可以解決一小部分問題。在難以通過分析方法計算場的情況下,求助於場圖片的圖形構造。該方法可用於計算二維旋轉場。

在非常困難的情況下,尤其是空間場,他們求助於對場的實驗研究,其中包括通過測量該量的方法之一來確定場的各個點的感應。

還使用了在導電介質中使用電流場的模擬。該模擬基於導電介質中的場與渦流磁場之間的類比。

最簡單的磁場定性研究是通過使用鑄在非鐵磁性材料平板上的鋼屑或使用懸浮在液體(如煤油)中的氧化鐵粉末來確定磁場模式。後一種方法被廣泛使用 用於鋼鐵產品缺陷的磁性檢測.

將來,在“對電工有用”網站上,我們將考慮計算磁場的幾個典型任務:計算真空(空氣中)均勻磁場中的電磁球的場,使用該方法的方法用於計算磁場的鏡像,各種磁路計算的示例。

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