在磁通强度越来越大的情况下,磁芯会达到饱和状态,即磁通强度已经不能再增强,进一步增加励磁电流也不能使磁通强度继续增大。
这是因为磁芯内的磁导率是有限的,当磁通强度越来越大时,磁芯内已有的磁化度达到了磁芯材料的饱和磁化度,再增大磁通强度,磁芯内的磁化度不再增加,因此磁通强度不能再继续增大。
气隙是指在磁芯中故意设置的一段间隙。在磁芯中加入气隙可以使磁通强度不会出现饱和现象,从而实现更高的磁通强度。
气隙的作用是磁芯内部磁场产生一个磁场集中的区域,使磁通强度不会出现像普通磁芯那样的饱和现象。在磁芯中加入一定大小的气隙,即减小了磁路径面积,增大了磁场强度和磁场能量,从而实现更高的磁通强度。
磁芯中加入气隙的大小对磁通强度的影响是非常大的。一般来说,气隙越大,磁通强度就越高。
气隙大小与磁通强度之间的关系可以用以下公式表示:
磁通强度B = 磁通量Φ / S
其中S是磁路面积,当气隙大小增加时,磁路面积S减小,从而可以增大磁通强度B。
然而,气隙大小增加也会带来一些问题,比如磁场集中,容易引起局部饱和;另外也会增加磁路的漏磁,降低整体的磁性能。
有气隙的磁芯一般适用于高磁通强度的场合。例如:高性能变压器、电感器、电感耦合器等。
有气隙的磁芯在电力电子领域中得到广泛应用,可以用来制作各种电感元件。由于有气隙的磁芯能做到高磁通强度的同时不出现饱和现象,因此在高频工作时效果尤为明显。