我很难理解这个单位测量的东西是什么。我了解安培,我了解米,我了解每,但由于安培是电流的量度,我很难理解这与磁学有何关系。我知道电流与磁场有关。我不明白这些是如何组合在一起形成ampe/meter的。
什么是安培/米,它测量的是什么?我怎样才能制造出一个安培/米的东西?当我改变这个东西的参数时(无论它有什么参数:长度,匝数,电流......),每米的安培数如何变化?
我很难理解这个单位测量的东西是什么。我了解安培,我了解米,我了解每,但由于安培是电流的量度,我很难理解这与磁学有何关系。我知道电流与磁场有关。我不明白这些是如何组合在一起形成ampe/meter的。
什么是安培/米,它测量的是什么?我怎样才能制造出一个安培/米的东西?当我改变这个东西的参数时(无论它有什么参数:长度,匝数,电流......),每米的安培数如何变化?
在电容器中,很容易看出电场强度 (E) 具有明显的“每米”部分——它与电容器中极板之间的距离有关。
在电感器中更难看到 - 磁场强度 (H) 的“每米”部分与磁通量线路径的标称长度有关。在诸如环形线圈之类的封闭铁氧体电感器中,“每米”部分是环形线圈周围的标称长度 - 相当容易可视化。在更复杂的变压器(例如 EI 磁芯)中,“每米”部分以红色显示如下:-
H 被定义为每米安匝数,如果磁通线的路径长度更长,则 H 会减小,并且给定磁性材料的合成磁通密度会更小。这自然意味着更大的铁氧体在饱和之前可以“保持”更多的能量。
可以假设具有良好磁导率的环形或任何闭合磁性材料包含材料内的所有磁通量。如果环形线圈的长度为 10 厘米,并且通过 1 安培通过十圈,H 将等于 100。如果有 1 圈和 10 安培,它也等于 100。
关于磁阻和磁通密度的编辑
磁阻(\$R_M\$ 或 S)就像电路电阻 - 它表示对于给定的磁动势(MMF 或 \$F_M\$),铁氧体将产生多少磁通量(\$\Phi\$) . MMF 很简单——它是安匝(相对于 H 是安匝每米)。关系: -
磁路的磁阻 (\$R_M\$) 为 \$\dfrac{l_e}{\mu\cdot A_e}\$
其中 \$l_e\$ 是磁路周围的“有效”长度,\$A_e\$ 是磁性材料的“有效”横截面积。
MMF 除以磁阻等于磁通量 \$\Phi\$:-
\$\Phi = \dfrac{MMF}{R_M}\$ 因此 \$\Phi = \dfrac{MMF\cdot \mu\cdot A_e}{l_e}\$
这意味着如果铁氧体的横截面积(\$A_e\$)加倍,磁通量也会加倍。这样做的影响是磁通密度 B(每平方米的磁通)保持不变,并且磁芯将在相同的电流下饱和,因为饱和仅与磁通密度有关。上面的公式也可以像这样重新排列:-
\$\dfrac{\Phi}{A_e} = \dfrac{MMF\cdot \mu}{l_e}\$ 或
\$B = H\cdot \mu\$ 这是如何定义磁导率的
什么是安培/米,它测量的是什么?
磁场强度 \$\vec H\$ 以安培每米测量。
这是电场强度 \$\vec E\$ 的对偶,电场强度以伏特/米为单位。
在电场 \$\vec E\$ 的情况下,电场强度的闭合轮廓积分给出电动势 (emf),其单位为伏特:
$$\mathcal{E} = \oint_C \vec E \cdot d\vec l$$
类似地,对于磁场 \$\vec H\$,磁场强度的闭合轮廓积分给出了磁动势 (mmf),其单位为安培(或安匝):
$$\mathcal{F} = \oint_C \vec H \cdot d\vec l$$
单位安培/米在磁学中的物理意义是什么?
正如每米伏特是电场强度的单位一样,每米安培是磁场强度的单位。
为了进一步了解,进一步考虑对偶性并考虑由于假设的磁荷(单极子)产生的磁场。磁荷的单位为韦伯,相关的标量磁势的单位为焦耳/韦伯,也称为安培。
这当然是以焦耳每库仑测量的标量电势的对偶,也称为伏特。
此外,磁荷电流具有每秒韦伯的单位,也称为伏特。
因此,这里的见解是,我们可以通过对偶性来理解单位安培每米,就像我们理解单位伏特每米一样。
旧书很有用,因为理论是关于罗盘针发现的磁场的初始和影响的。来自 RC Underhill(纽约 1903 年)的“The Electromagnt”:“当电线承载 10 安培时,在距离电线中心 1 厘米处,对于每厘米长度的电线,每平方厘米有两条力线 (Webers) - 即 2 高斯。距电线中心 2 厘米的力线每平方厘米只有一条力线 - 即只有 1 高斯。因此有以下定律:空气中的高斯强度等于二分之一乘以流过导线的电流(以安培为单位)除以到导线中心的距离(以厘米为单位)"