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磁场能密度属于磁场场状态的函数,只取决于其状态参量(H,M)与抵达该状态的具体历程无关
[楼主] 作者:541218  发表时间:2015/11/29 17:56
点击:23次

 赵凯华在《电磁学》教材中明确指出:磁场能密度属于磁场场状态的函数,只取决于其状态参量(H,M

与抵达该状态的具体历程无关

磁场能密度状态函数与抵达该状态途径无关,就是说从不同的途径抵达同一状态其过程所积累的能量必然相

等。我们 必须死死咬住这个法则。

再结合客观事实,先考虑由两种理想过程所抵达的同一磁场状态,严苛地建立相应的数学模型。 

  若不同硬度的铁磁材料的起始磁化曲线若存在着交点

选取 起始磁化曲线存在着交点的两种铁磁材料,分别将其插入两个被串联在同一个电路的结构相同的励磁

螺线管内,调节励磁电流使得两者的磁化强度M相等时为终态。

此时 这两个带有铁芯的载流螺线管各自建立的磁感应强度相等,其磁场能密度也对应相等,其状态参量,

磁化强度M与励磁场H也都分别相等;但是 这两者 在励磁过程各自所消耗的电能并不相等。

这就意味着 磁场能不全来自于电源。 

 

 

 


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[楼主]  [2楼]  作者:541218  发表时间: 2015/11/29 19:55 

读帖时,帖子不存在
[楼主]  [3楼]  作者:541218  发表时间: 2015/11/29 20:17 

读帖时,帖子不存在
[楼主]  [4楼]  作者:541218  发表时间: 2015/11/29 20:29 

读帖时,帖子不存在
[楼主]  [5楼]  作者:541218  发表时间: 2015/12/01 23:58 

如果顺磁质或理想的软磁质在磁化过程除了产生了附加磁场能还生热,其能量全都来自于电能,那么增加的磁场能来自于电流能还可以理解,是因为磁通量的增加产生了反电动势,那么热能的产生也会产生反电动势么?

那么在退磁过程就应该消耗热能,这热能被转移到哪里去了呢,转化为电流能,同时磁场能也在减少 也转化为电流能,因为 吸热与生热必须抵消,因为对于 对于顺磁质或理想的软磁质的磁滞回线所包围的面积等于零,是完全重合的磁化曲线。

如果说  理想的软磁质在磁化过程不生热在退磁过程也不吸热,那么其磁化过程所消耗的电能全部转化为附加的磁场能,那么对于不同磁导率的顺磁质或软磁质其磁化曲线互不重合,所以当其抵达同一磁化状态时所消耗的电流能并不一样,那么意味着 磁场能并不全部来源于电流能。即意味着有热能的参与转化为附加的电场能。

 [6楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/12/04 09:24 

热能的产生也产生反电势。一个理想变压器,次级接一个纯电阻,表现在初级也是纯电阻。一个1欧姆的负载电阻,如果通过的电流是10安培,表现在初级也是10安培、10伏特。负载释放热能产生的反电势作用在初级和负载上的压降一样。
 [7楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/12/04 09:33 

只要负载从线圈中吸收能量,就会在初级线圈(电源侧)中产生反电势。电感负载的反电势超前于电流,纯电阻产生的反电势同相于电流,电容性负载的反电势落后于电流。
 [8楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/12/04 09:40 

曾记否?我在你删除了的帖子中曾经和你说过,电阻的压降也是反电势。当初你可能根本没理解我说的意思。
[楼主]  [9楼]  作者:541218  发表时间: 2015/12/04 11:21 

对【6楼】说:

王普霖,这有区别,反电动势相当于给电源内部增加电阻,即内阻增大,电源输出端电压下降,而你所说的 外电路中串联电阻所产生的压降,并不影响电源的输出端的电压。

将负载线圈与原级(初级)线圈共用一个磁路(共用铁芯)与不共用磁路(铁芯)的情况就不一样,只有共磁路的初级线圈与次级线圈之间才会产生反电动势。

克服反电动势所消耗的电能不可能转化为热能。

你必须胡搅蛮缠,

铁磁材料所产生的附加磁通量所导致的反电动势被电源克服而消耗的电能只能转化为磁场能。电源克服电感类 电容类负载所消耗的电能转化为非热能,克服欧姆电阻类负载 则转化为热能。你不要眉毛胡子一把抓。 

 [10楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/12/04 12:10 

你爱信不信。充磁、发热、充电性质虽然不同,但都是从电源吸取能量。你把10V交流电源直接接在100瓦灯泡上,电源从灯泡上获得10V反电势,电流、电压同相位,这就是纯电阻。你把它接在理想变压器次级,这个灯泡上的电压还是10V,功耗还是100瓦。1:1理想变压器是四端可逆网络,它可将负载上的10V电压直接反映到输入端,对电源来说,这个变压器就相当于一个灯泡,一模一样。电源对变压器输出10安培电流,克服10V的反电势,对变压器输入的功率是100瓦。错不了!

不管这个吸热的负载来自次级所接的发热元件,还是磁路中的发热损耗,只要是通过初级线圈输入的能量,它都以电压和电流的形式出现在初级回路中。你电工学没基础,不要和我较劲。

就算一个没有副边的铁心电感器,接在交流电源上,铁芯也会持续发热,这热能都是通过初级电流和反电势体现到电源上,并从电源吸取能量的。用一个封闭曲面包围住这个电感器,从这个封闭曲面中发出的热通量是大于零的。
[楼主]  [11楼]  作者:541218  发表时间: 2015/12/04 20:27 

对【10楼】说:

次级线圈将电阻压降以反电动势的形式反馈到初级线圈中, 但是初级线圈遇到反电动势并不是直接将初级线圈电路所消耗的电功转化为热能的,而是转化为磁场交叉能,次级线圈再将磁场交叉能转化为克服欧姆电阻上的电流热效应。

总之 反电动势只能将电流能先转化为磁场能。 

 [12楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/12/05 09:28 

还有你这句“反电动势相当于给电源内部增加电阻,即内阻增大,电源输出端电压下降,”说得也不对。

反电势只是惯性的一种表象。电源做功是电源电动势和电源电流同相位时对负载做功。电源电动势和电流的乘积是电源输出功率。

电源给负载提供功率和人用作用力推物体加速完全是相同的。反电动势就是反作用力。物体在作用力下可进行加速、匀速、和减速,这些做功动作其实都和反作用力没有关系。

牛顿第三定律提到的反作用力,是和牛顿第二定律说的是两件事。施力者对物体加速确实会感受到反作用力,但反作用力任何时候都不能阻止加速,也不能帮助加速。因为受力对象不同,所以人对物体做功都是作用力做的功,和反作用力一点关系都没有。我们平时说克服反电势做功只是一种习惯说法,但那不是实际物理原理。

还有,反电势也不是给电源增加内阻,没有这个机理。电源电动势相当于作用力,作用在变压器和负载上也就相当于作用在物体上。反电动势和反作用力一样出现在力的接触面上,对电源来讲是端电压位置。因为反电势和反作用力一样总是大小相同,方向相反,因此它在路端上和电源是顶头的,相当于两个电池同极并联,并不会造成什么内阻增大,输出端电压也一点不下降,对电源给负载提供能量不造成任何影响。这也和反作用力对作用力给物体加速不造成任何影响一样。
 [13楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/12/05 09:28 

对【11楼】说: 
理想变压器其实是不考虑磁场能量的。反电势只是做功过程中产生的一种表象。电源对任何电路做功,都是电源作用到电路上的电压和输出的电流的乘积,并不是输出电流和反电势的乘积。习惯上用电流克服反电势做功只是一种习惯说法。我也在别的帖子中曾经说过,反电动势其实就相当于反作用力,是物体抵抗运动状态改变所做出的姿态。它并不是对物体做功所需要的作用力。你推一个小车,小车给你一个反作用力,但是反作用力丝毫不能阻碍你推动小车。反作用力从来不参与对小车的做功。你对小车所做之功全部来自作用力和力的位移。所以说作用力抵抗反作用力对物体做功其实并不正确。作用力抵抗的应该是惯性。螺线管中电流建立需要过程也是电源电动势克服电子在导线中遇到的惯性缘故。

 

理想变压器次级接一个1欧姆电阻,初级接一个10V电动势,在初级就产生了10A电流,这10A电流和10V的乘积就是电源对变压器及次级电阻的全部100W能量供给。但是在次级的电阻上也产生了10V电压和10A电流,电阻上也得到了100W的功率,因此,理想变压器是没有能量损耗的,也就是说无需在铁芯中产生能量变换,铁心的磁场能完全是零。其实我们实际生活中所用到的变压器都是有损耗的,它们是铜损、铁损。一个工作空载和在额定容量之间的变压器,其铁损基本是变化不大的值,但是铜损却和负荷大小有关。这就说明初、次级间传导的能量不需要转换成磁场,磁场只是一个状态物而已。一个理想铁芯上的两个线圈,一端接电源,一端接负载,还以那个电阻为例,初级电流方向总是和次级电流相反的,初级电源输入+10A,次级同名端给出电流-10A,因此两相反电流在铁芯上产生的磁场交叉能是零。理想变压器只要求铁芯有无限高的磁导率、为零的铜损、铁损,并不要求它们进行能量变换。

 


足够优质的铁芯在于提供一个理想的楞次定律环境。当初级的电动势变化引起初级线圈电流变化时,楞次定律为了阻止铁芯磁场变化,就产生一个反电势,这反电势在次级产生一个相同的电流变化,使铁芯中能量尽量不变。

 

油冷湿式变压器主要就是对绕组进行降温而不是对铁芯进行降温,也是这个道理,变压器铁芯不是能量变换者。

 

所以你【11楼】说的能量传递过程并不正确。

[楼主]  [14楼]  作者:541218  发表时间: 2015/12/05 13:44 

王普霖 你不要 乱扯淡 你要复制我的主题帖中基本观点基本结论进行具体细致周密严苛的驳斥与诘难,不要偏离主题;漫无边际地乱扯淡
[楼主]  [15楼]  作者:541218  发表时间: 2015/12/05 15:16 

读帖时,帖子不存在
 [16楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/12/05 19:01 

理想变压器输入能量等于输出能量。设输入能量是Ein,输出能量是Eout,变压器铁芯能量是E0,则Ein=Eout,必有E0=0。这就是能量守恒定律。如果有铁损Ei和铜损Ec存在,E0>0、Ec>0,Ein=E0+Ei+Ec+Eout,必有Ein>Eout。

 

在变压器铁芯中建立磁场能E0是需要时间的,而理想变压器次级和初级的能量传递是没有时间延迟的。次级所需能量即刻由电源提供,不管这个负载电阻是1欧姆还是0.1欧姆,电流是10安培还是100安培,电源都可以立刻提供出来这个电流。这就是变压器初级、次级电流时刻相反,在铁心中产生的磁场变化是零。非理想变压器有一个基本激磁电流,但这个激磁电流依然是和初次极能量传输不发生实际影响。E0+Ei+Ec>0的变压器都不是理想变压器。理想变压器传递能量的原理就是楞次定律,非理想变压器传递能量的原理也是楞次定律。变压器在正常工作状态总是利用楞次定律传递能量的,即不管初级电流还是次级电流的产生都是为了抵抗铁芯中的磁场能量变化。

 [17楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/12/05 23:13 

读帖时,帖子不存在
 [18楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/12/06 00:06 

你可以去查看变压器设计手册或相关的书籍,变压器铁损基本就是空载铁损,即副边开路时铁芯的热损耗,和负载所消耗的电功率基本无关,而铜损是和变压器所传输的能量有关的。铁损基本是变压器的漏磁通在铁心中引出的铁芯磁化造成的,漏磁通对铁芯的磁化带来磁滞损耗和涡流损耗。漏磁通对变压器来说基本是和结构有关的不变量,因此变压器的铁损也基本是不变量。

变压器铁损=空载铁损×供电时间
变压器铜损=用电量×(2%~3%)
铁损和运行时间有关,铜损和用电量有关。
这些和理论都是相符合的:初次级能量的传递和铁芯能量变化无关。
 [19楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/12/06 00:13 

读帖时,帖子不存在
 [20楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/12/06 00:13 

读帖时,帖子不存在
[楼主]  [21楼]  作者:541218  发表时间: 2015/12/06 07:16 

对【20楼】说:

赵凯华在《电磁学》教材中明确指出:磁场能密度属于磁场场状态的函数,只取决于其状态参量(H,M

与抵达该状态的具体历程无关

磁场能密度状态函数与抵达该状态途径无关,就是说从不同的途径抵达同一状态其过程所积累的能量必然相

等。我们 必须死死咬住这个法则。

再结合客观事实,先考虑由两种理想过程所抵达的同一磁场状态,严苛地建立相应的数学模型。 

  若不同硬度的铁磁材料的起始磁化曲线若存在着交点

选取 起始磁化曲线存在着交点的两种铁磁材料,分别将其插入两个被串联在同一个电路的结构相同的励磁

螺线管内,调节励磁电流使得两者的磁化强度M相等时为终态。

此时 这两个带有铁芯的载流螺线管各自建立的磁感应强度相等,其磁场能密度也对应相等,其状态参量,

磁化强度M与励磁场H也都分别相等;但是 这两者 在励磁过程各自所消耗的电能并不相等。

这就意味着 磁场能不全来自于电源。 

 

 [22楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/12/06 18:13 

读帖时,帖子不存在
[楼主]  [23楼]  作者:541218  发表时间: 2015/12/06 21:55 

对【22楼】说:
既然你也承认磁场能密度只是一种状态函数,与抵达这种状态的具体途径无关。那么 对于 走不同起始磁化曲线抵达同一个终态的过程,所消耗的电能不同。这充分证明 磁场能不全来自于电能。 
 [24楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/12/06 21:55 

读帖时,帖子不存在
 [25楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/12/06 21:55 

读帖时,帖子不存在
[楼主]  [26楼]  作者:541218  发表时间: 2015/12/07 01:22 

读帖时,帖子不存在
 [27楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/12/07 03:26 

读帖时,帖子不存在
 [28楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/12/07 07:39 

读帖时,帖子不存在
[楼主]  [29楼]  作者:541218  发表时间: 2015/12/07 12:20 

读帖时,帖子不存在
 [30楼]  作者:王普霖  发表时间: 2015/12/07 14:26 

读帖时,帖子不存在

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