
【化】 exciting coil
激励线圈(Excitation Coil)在电磁学与电气工程领域指专门设计用于产生激励磁场(Exciting Magnetic Field)的导电绕组。其核心功能是通过施加电流激发目标系统(如电机定子、变压器铁芯或传感器探头)的工作磁场。以下是详细解释:
汉英对照
工作原理
依据安培环路定律(Ampère's Circuital Law),当电流通过线圈时产生闭合磁力线,其磁场强度满足公式:
$$ oint mathbf{B} cdot dmathbf{l} = mu0 I{text{enc}} $$
其中 $mu0$ 为真空磁导率,$I{text{enc}}$ 为线圈电流。
电机与发电机
在同步电机中,直流激励线圈产生转子磁场,与定子旋转磁场相互作用驱动机械运动。
来源:《电机学基础》(汤蕴璆著)
电磁传感器
涡流检测探头中的激励线圈通入高频交流电,诱导被测导体表面产生涡流,通过磁场变化识别缺陷。
来源:IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement
磁共振成像(MRI)
梯度线圈系统通过脉冲激励电流生成空间编码磁场,实现人体组织的三维成像。
来源:Radiological Society of North America技术白皮书
参数 | 物理意义 | 工程影响 |
---|---|---|
电感值(L) | 存储磁场能量的能力 | 决定电路时间常数 |
品质因数(Q) | 能量损耗与存储效率之比 | 影响系统谐振灵敏度 |
饱和电流 | 磁芯达到磁饱临界电流 | 限制最大磁场强度 |
电磁理论
《Electromagnetic Fields and Energy》(Hermann A. Haus, James R. Melcher),MIT OpenCourseWare教材,详述线圈激励模型(链接)。
工业标准
IEEE Std 1138-2019《电力设备绝缘系统用电磁线标准》,规范激励线圈绝缘性能要求。
前沿研究
Nature期刊论文《High-efficiency wireless power transfer via strongly coupled magnetic resonance》(2007),分析谐振式激励线圈优化设计。
激励线圈需区别于普通电感线圈——其设计目标聚焦于磁场耦合效率与可控磁通密度,而非单纯储能。例如,无线充电系统中的发射线圈通过高频激励实现能量传输,磁通分布需严格符合空间衰减规律。
激励线圈是电磁设备中用于产生磁场或激发电磁效应的核心元件。以下从定义、结构、功能和应用场景进行综合解释:
激励线圈是由绝缘导线绕制成螺旋状或特殊排布的导电结构,通过通电产生交变或恒定磁场,用于驱动其他电磁元件或实现感应检测。其名称中的“激励”指通过外部电源输入电能,使线圈成为电磁系统的能量源(参考、3、6)。
注:更详细技术参数可参考专利文献或传感器技术手册。
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