安培环路定理对电感开气隙的意义2——气隙对磁通密度的“稀释”

接着上一次，我们继续探讨安培环路定理的应用

问题：空气几乎永远都不会饱和，良导磁材料存在易饱和问题，那么我们为什么还要选择良导磁材料做电感呢？如何达到我们的要求，即满足电感量也要满足储能要求？

记得前几次提到的吗？电感的意义，表示产生磁场密度或磁感应强度的能力。这个能力就是电感量啊。

其实对良导磁材料进行气隙的引入，就是即满足电感量也满足储能，归根结底，气隙的引入就是'稀释'良导磁材料的磁导率，得到一个有效磁导率，借助空了气这个'催化剂'或'迟滞剂'。

依然了解一下磁场的系统响应框图（为了易于理解，用响应做一个类比，不准之处望谅解）如下：

磁场的系统响应类比框图

由以上框图得到关系式：

（1）

磁通量：

（2）

结合（1）和（2）得到：

（3）

其中A是磁芯的截面积，u是磁介质的绝对磁导率

依旧借助规则磁芯，如下图（规则磁芯被磨掉一部分当做磁芯的气隙）：

开气隙

结合安培环路定理：

（4）

上式中中磁路长度：

（5）

即为磁介质磁路+空气磁路，由于磁场被限制在磁芯中，因此气隙磁通和磁芯磁通是相等的，即Φc=Φg=Φ

结合（3）（4）和（5）得到

（6）

忽略空气边缘效应，理想情况下：

（7）

（8）

（9）

所以结合（6）（7）和（8）

（10）

结合（2）（10）得到

（11）

式中当lg=0时，成为没有气隙的式子

由于气隙使得磁路长度从由于气隙使得磁路长度从

增加到

，增大了磁阻，减弱了磁场，即磁芯中一点点的气隙，在良导磁材料下，对空气磁路长度进行成千倍的扩大，磁感应强度或磁通密度得到'稀释'。

今天先到这里，之后接着上述讨论进一步探讨气隙对电感量的影响。