下邊的線圈可以直接接220V的電源中嗎,為什麼?從下圖的線圈實物圖來看,絕對不能接220V的電源中。因為線圈中沒有鐵芯,此時線圈的「磁阻」太小,而線圈的感應係數接近無窮大∞,那麼接220V的線圈會馬上發熱冒煙燒毀,請關注:容濟點火器
下面從磁路歐姆定律來說下相關問題,下圖是一個電流磁效應示意圖。
如果一個線圈導通在電流流過時,就會在線圈導通周圍空間產生磁場,在就叫做電流的磁效應。載流導體周圍的磁力線的方向可以用單手右手螺旋定則來判斷,如上圖1-1(a)所示。讓大拇指指向電流方向,其餘四指所指的方向為磁力線方向。
對於載流螺旋線圈,如圖1-1(b)所示,讓四指指向螺旋管的電流方向,則大拇指所指方向即為磁力線方向。 那麼這裡又涉及到「什麼是磁感應強度」和「什麼是磁通」的問題。
當一個長度為L、流過的電流為I的載流直導線,放在勻強磁場中與磁力線方向相垂直時,所受到的電磁力為F。人們把比值F/IL叫做磁感應強度或者說是磁通密度。它是一個表示磁場強弱和方向的物理量,以符合B表示,即B=F/IL。式中的換算單位為;F的單位用牛頓,I的單位用安倍,L單位用米,那麼磁感應強度B的單位就是韋伯/米(Wb/m)。在人們實際應用中採用這個換算單位嫌太大,一般採用高斯(Gs)作為計算單位。
1韋伯/米(Wb/m)=10∧4高斯(Gs)。
磁感應強度B和垂直於磁場方向的面積S的乘積,叫做通過這塊面積的磁通,用符合φ來表示,即;φ=BS,式中的B的單位用韋伯/米,S用的單位用平方米,那麼φ的單位就是韋伯,簡稱韋,用符合Wb表示如果B的單位用高斯,S的單位用平方釐米,那麼磁通的單位就是馬克斯威爾,簡稱馬,用符合Mx表示。
韋和馬的換算關係為;1韋(Wb)=10∧8馬(Mx)。
說到這裡,對於高中學習過物理的人來說,很好理解。下面簡單地說明一下,在交流電路中,兩個或兩個以上的線圈,通過電磁感應的原理進行升壓或降壓,它們稱為「互感」。說到這裡又要出來個物理上的名稱「安匝」;即一個匝數為N的線圈通過電流I,則線圈的匝數與電流的乘積NI稱為磁勢,這裡用符號F表示,其計算結果就是安匝。
下面用一個求磁路產生磁通的示意圖來說明題目所說到的問題。
例如上圖所示,已知道導通的截面積為S,導磁率為u,試求磁路中產生的磁通φ;這裡首先得計算磁路的磁阻(用Rm1表示)和空氣隙的磁阻(用Rm2表示),則 Rm1=L1/uS Rm2=L0/u0S,因為Rm1和Rm2串聯,所以磁路的總磁阻為;Rm=Rm1+Rm2=L1/uS+L0/u0S。其次,根據磁路歐姆定律,磁通等於磁勢除以磁阻,所以要求的磁通;
φ=F/Rm=NI/(L1/uS+L0/u0S)。
最後給大家解釋一下,為什麼電動機、變壓器、電器線圈等等都採用鐵磁物質作為導磁材料;這是因為鐵磁物質內部,由分子電流所產生的磁場,就好像一塊塊小磁鐵,但是平時這些小磁鐵的內部排列是雜亂無章,其磁性相互抵消。當繞在鐵磁材料上的線圈內通過電流時,則通電線圈產生的外磁場將使磁鐵材料內部的小磁鐵沿著外磁場方向重新整齊地排列,從而產生與外磁場同方向而且很強的附加磁場。所以,在同樣的磁動勢的作用下,利用鐵磁物質作為導磁材料所產生的磁場遠遠比用非鐵磁物質產生的磁場強。因此,電動機、變壓器、電器線圈都採用鐵磁物質作為導磁材料。