磁芯在电路中所承担的重要作用是储存磁能,例如在变压器的工作中,磁芯能储存初级线圈传来的电能,并将其转化为磁能,再经过磁芯下传至次级线圈,从而实现电能的传递。而当电流流经磁芯时,会产生磁通量,这个磁通量穿越磁芯时,就会有磁损耗的发生,即将电能转化为热能散失出去。为了减小磁损,在制造磁芯的时候,我们可以适当开一些气隙,降低磁通量穿越磁芯的范围,这样就能减少磁损的发生。
在变压器的设计中,我们经常需要考虑到一些特性,例如磁阻的大小、磁通量大小以及磁耦合系数等等。而开一些适当大小的气隙,可以有效地调节这些特性的大小,使之达到最佳的效果。例如,磁芯中开一些气隙可以降低磁通量的大小,从而减小磁阻,提高磁导率,进而提高磁耦合系数,使变压器的效率得到提升。
在磁芯中开一些气隙,还能够降低饱和电流的大小。当电流达到饱和电流时,磁芯中的磁通量饱和,导致磁芯的效果不能再继续提升,从而限制了现代电子设备的性能。为了避免这种情况的发生,在制造磁芯时,我们就可以适当开一些气隙,降低磁通量的大小,这样可以减小饱和电流的大小,提升电路的效率和性能。
当磁芯在电路中工作一段时间后,由于由电流通过时产生大量磁通量穿越,就会让磁芯本身发热。长时间的高温会使磁芯的性能发生严重的变化,为了避免这种情况的发生,在设计中需要适当开一些气隙,提高磁通量的扩散程度,这样可以有效地降低磁芯的温度。