【電抗器常識】脈沖電抗器之電磁場基本理論

     脈沖電抗器之電磁場的基本理論是由一組麥克斯韋方程來描述的，分析和研究脈沖電抗器之電磁場的出發(fā)點就是對麥克斯韋方程組進(jìn)行研究，包括這個方程的求解與實驗驗證。麥克斯韋方程組由四個定律組成，分別是安培環(huán)路定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、高斯電通定律和高斯磁通定律。

      (1)安培環(huán)路定律
      無論介質(zhì)和磁場強度H的分布如何，磁場中磁場強度沿任何一閉合路徑的線積分等于穿過該積分路徑所確定的曲面Q的電流的總和，或者說該線積分等于積分路徑所包圍的總電流，這就是安培環(huán)路定律，這里的總電流包括傳導(dǎo)電流(自由電荷產(chǎn)生)和位移電流(電場變化產(chǎn)生)，如下式所示：

其中，r為曲面的邊界，J為傳導(dǎo)電流密度矢量，西為位移電流密度，D為電通密度。

     (2)法拉第電磁感應(yīng)定律
     閉合回路中的感應(yīng)電動勢與穿過次回路的磁通量隨時間變化率成正比。用積分表示則為：

E為電場強度，B為磁感應(yīng)強度。

      (3)高斯電通定律
      在電場中，不管電解質(zhì)與電通密度矢量的分布如何，穿出任何一個閉合曲面的電通量等于這一閉合曲面所包圍的電荷量，這里指出電通量也就是電通密度矢量對此閉合曲面的積分。其積分形式可表達(dá)如下：

P為電荷密度，V為閉合曲面S所圍成的體積區(qū)域。

      (4)高斯磁通定律
      磁場中，不管介質(zhì)與磁通密度矢量的分布如何．穿出任何一個閉合曲面的磁通量恒等于零，這里指出磁通量即為磁通矢量對此閉合曲面的有向積分。高斯磁通定律的積分形式為：

      上述四個方程構(gòu)成了描述脈沖電抗器之電磁場的麥克斯韋方程組，它們對于描述脈沖電抗器之電磁場有不同的側(cè)重點：式1表明不僅傳導(dǎo)電流能產(chǎn)生磁場，變化的電場也能夠產(chǎn)生磁場；式2是推廣的電磁感應(yīng)定律，表明變化的磁場同樣會產(chǎn)生電場：式3則表明電荷以發(fā)散的方式產(chǎn)生電場；式4說明磁力線是無頭無尾的閉合曲線。這組麥克斯韋方程表明了變化的電場和變化的磁場間相互激發(fā)、相互聯(lián)系形成統(tǒng)一的脈沖電抗器之電磁場a其微分形式如下：