​变压器之磁芯基本分析

磁芯多数资料是磁通的不良导体，它们的磁导率都很低，非导磁资料，如空气、铜和纸等，具有相同数量级的磁导率。而有些资料，如铁、镍、钴和它们的合金具有高的磁导率。

为了使空心线圈的磁性得到改善，需要引进一个磁芯，如图Fig 1.2所示。引进磁芯的好处是除了其磁导率高以外，是其磁路长度（MPL-magnetic path length）清晰了。除了最靠近线圈的当地，磁通基本上被限制在磁芯中。

磁芯被鼓励进入饱满后，线圈又有一部分恢复到空心状况之前，磁性资料中可以发生多少磁通是有一个界线点的。

磁动势、磁场强度和磁阻

磁动势mmf与磁场强度H是磁学中的两个重要概念，它们有因果联系：mmf= NI，N是线圈的匝数，I是电流。

磁场强度H，即界说为每单位长度的磁动势：H= mmf/MPL

磁通密度B，界说为每单位面积的磁力线根数：B = φ/Ae

由磁动势mmf在给定的资料中发生的磁通取决于资料对磁通的阻力。这个阻力就叫做磁阻Rm

磁动势mmf、磁通和磁阻的联系与电动势emf，电流和电阻的联系相相似。

气隙

在磁路长度MPL和磁芯横截面积Ae给定的情况下，高磁导率资料构成的磁芯具有低的磁阻。假如在磁路中包含空气隙，它的磁阻与由像铁那样低磁阻率资料构成的磁芯磁阻就不相同了，这个路径的磁阻几乎将悉数在空气隙中，因为空气隙的磁阻率比磁性资料的磁阻率大得多。在实际使用场合，也是通过控制气隙的巨细来控制磁阻的。

等效磁导率

气隙磁阻为Rg，气隙长度为lg，磁芯总磁阻为Rmt.

边际磁通

气隙周围不仅存在着漏磁通，还存在着边际磁通。边际磁通是气隙尺度，磁极表面的形状、尺度和位置的函数。它的影响效果等效于缩短了气隙长度，使磁路的总磁阻减小。

气隙周围的区域对金属物体（如托架和箍紧资料等）是很灵敏的。灵敏程度取决于磁动势的巨细、气隙尺度和工作频率。假如金属、托架或箍紧资料是被用来固定磁芯并从气隙旁通过，可发生两种情况：1 假如靠在气隙上或紧靠气隙的是铁磁资料，则会使磁场导通，这被称为“气隙短路”。短路气隙的作用与削减气隙尺度是相同的，因此，发生出比规划要高的电感并可使磁芯被驱动进入饱满；2 假如资料是金属，但不是铁磁性的，如铜等，它将不使气隙短路或许改变电感。在这两种情况下，假如边际磁通满足强，它将感应出涡流并引起局部发热。这与感应加热中所利用的原理是相同的。