超声波流量计探头及换能器原理  二十九

§3.1 电磁作用力与磁路

对于各项同性的磁介质有B→=μH→（式中μ为磁导率，B→、H→为矢量），在一般情况下，对于铁磁性物质（如衔铁）此式并不适宜，因为它的磁导率μ不仅很大，而且不是常数，它与H和磁化历史、温度等有关。但是，在空气隙的情况下，上式是成立的，并且有：μ=μo（在国际单位中μo=4x10-7韦伯/安米，在厘米克秒制中μo=1）。下面的讨论采用了简化模型，即假定B→=μH→总能成立并省略了矢量符号“→”。

磁通量的定义为Φ=BS，式中B为垂直通过面积S的磁感应强度。

一.磁路和磁阻

下面分析电磁式换能器的衔铁、电磁铁和空气隙组成的闭合磁路， 式中：N-线圈匝数；i-线圈电流；H1、H2、Ho分别为电磁铁、衔铁和空气隙中的磁场强度。

社上述磁场通过的截面积分别为S1、S2和So，根据B=μH和Φ=BS得到：H=B/μ=Φ/μS，代入上式得到：

Φ（l1/μ1S1+l2/μ2S2+2h/μoSo）=Ni 整理后得到：Φ=Ni/R磁这里R磁=l1/μ1S1+l2/μ2S2+2h/μoSo，称为磁路的磁阻，而Ni则称为磁通势，由于：μ1»μo，μ2»μo，故：R磁≈2h/μoSo因此可以把Φ=Ni/R磁简化为：Φ=Ni/（2h/μoSo）=NiμoSo/2h

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