磁链

导电线圈或电流回路所链环的磁通量。磁链嘂等于导电线圈匝数N与穿过该线圈各匝的平均磁通量φ的乘积,故又称磁通匝。

ΨNφ

在SI单位制中磁链单位是韦〔伯〕(Wb)。

根据法拉第电磁感应定律,当磁通随时间变化时,在线圈中将产生感应电动势;该电动势ξ等于磁链嘂的时间变化率的负值

ξ公式 符号

式中ξ与Ψ 的方向的选取符合右手螺旋关系。

磁链与建立磁通的电流有关。电流I1在其所流经的线圈1中建立的磁链Ψ11称为线圈1的自感磁链

Ψ11=N1φ11=L1I1式中φ11I1在线圈1中建立的磁通,N1是线圈1的匝数,L1是其自感。电流 I1在它附近另一线圈2中建立的磁链Ψ21称为线圈1对线圈2的互感磁链

Ψ21N2φ21MI1式中φ21I1在线圈2中建立的磁通,N2是线圈2的匝数,M是互感。

恒定磁场中,如果电流回路导线截面积较大时(见图),

图

计算自感磁链可以有两种方法。一种是将磁场分为

公式 符号

许多磁通管元dφ,对其中与全部电流I相链环者及与部分电流 I'相链环者区别对待;前者按整数匝数1匝考虑,而后者按分数匝数处理,该分数匝数取为I┡/I。只与部分电流相链环的磁通形成的磁链称为部分磁链,其值为

公式 符号

而电流回路所链环的全部磁链为

公式 符号

其中包括与全部电流相链环者 (I┡=I)。另一种是将电流分为许多电流管元dI,求出电流管元所围面积的磁通φ,可得

公式 符号

全部电流回路所链环的磁链为

公式 符号

对于同一电流回路,上述两种方法所得结果一样。

对于同轴电缆,内导体心中的磁通形成的磁链称内磁链Ψi;按上述两种方法均得出

公式 符号

式中μ 是内导体心的磁导率,I是其中电流,l为电缆长度。而Ψi与内导体心的半径大小无关。