今天阅读第四章部分内容让我突然想明白了读书多面对于磁能量没有想明白的两个问题。
1.电感磁能存储在哪里?
有人说在电感的气隙中,有人说在电感的磁芯中,有人说在电感产生的磁场中,也许说的都有一套认识合理的解释,但是很多现象确实矛盾而无法解释的通的,那磁能存储在哪里呢?
首先我们来看看,储水的水塔的储存水之后,水有势能,势能要把所有的水看成一个整体,来计算。从水塔流出那么水就有了动能。从势能转变为了动能。我们不看这个能量转换,而是看管道里的水,与管道外的水即可,这就是磁能的模型。先看管道内的水,首先是动能然后是势能,最后水压下水的整体密度也有所提高,所以整体的势能和动能都比其他管道内的水能量要大。再看磁能,首先是磁芯内的磁势能磁通越密集的地方磁势能越大,距离越近的地方磁势能越大,磁通线磁高势能下到磁低势能下(气隙),磁势能转变为磁动能。由于现在使用高磁导率的磁芯,磁通密度高,对应此时磁芯内的动能与势能都要比低磁导率的磁芯能量要高。再看从水龙头射出的水,由于水从流出,水密度变小并向外喷射,体积有所变大,所以势能转化为几乎所有的动能。再看磁能,从磁芯到气隙,磁通的密度迅速减小,所以磁势能几乎为0。
引出了能量的一个小模型。
势能 沙子/水/手机
通量 流体/磁场
通量本身就是一种能量。
磁通量的概念是目标面积磁场线的总和,磁场强度越高,单位面试磁通量越大,可以理解为磁势能越高。
2.能量转化模式 ,磁能的势能转变磁能的动能。
1.两者的磁势差越大越好,就是磁芯与气隙导磁率差越大越好。
2.高磁导率与低磁导率距离越近越好。
理解上看成水库即可,首先大坝高度越高越好,其次是出水口离最高度越近越好。
这样我们就有了另外一个模型。
水电站 电感
水库 磁芯
引水管横切面 磁性横切面
水量 磁通量
水位 磁位
低水位处 气隙
高水位处 磁芯
水的势能差 磁场势能差
水势变化率 磁势变换率(转化为磁动能的快慢)