前面已經跟大家分享了電機控制、響應以及設計方面的知識，接下來我們回本溯源，一起探討一下電機學怎么學？為什么電機學是從磁路和變壓器開始講的，而不是從最簡單的有刷直流電機講起？第一部分梳理電機學的整體思路，第二部分介紹電機學的基礎概念。
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電機學的整體框架
首先要明確電機學的學習思路，電機學是從能量角度推導出電機的轉速轉矩的，根據能量守恒定律可知：
磁儲能的主要表達公式有以下兩種（忽略磁飽和）：
因此，求磁儲能主要有兩種思路，第一種是通過電感進行求解，即電路耦合思路，變壓器是最簡單的互感模型；另外一種是通過磁路進行求解，即磁場耦合思路。
(1)電路耦合：在電機中，除了線圈自感，定轉子繞組之間還存在互感，磁共能的公式如下：
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電機學的基礎知識
2.1 電感
先從安培環路定律講起，安培環路定律指出，通電線圈會感應出磁場，也就是產生磁通，其磁場方向滿足右手螺旋定則：
安培環路定則
同時楞次定律發現，當線圈內的磁通發生變化時，線圈內會產生電動勢，感應電動勢的產生是為了阻礙磁通的變化，并且滿足麥克斯韋發方程組：
楞次定律
變壓器模型
對于一段線性各相同性的材料來說，它的自感系數和互感可由以下公式近似描述：
2.2 磁路
學習磁路可以完全類別電路進行學習，很多概念都是互相對應的。首先根據麥克斯韋方程組（忽略位移電流）：
式中J表示電流密度，J*a即表示電流大小，此公式表示對任何封閉回路上的磁場強度進行積分，其大小等于回路所包含的電流大小，并且我們將這樣由磁力線構成的回路稱為磁路（類比電路）。考慮如下簡單的磁路模型，所有的磁場線被約束在鐵心內，則有：
簡單磁路模型
具有氣隙的磁路
為了方便理解，我們可以將這個磁路畫成等效電路的形式，電路中氣隙磁阻與鐵心磁阻的串聯：
等效磁路圖
綜上，幾乎涵蓋了電機分析的主要理論基礎
參考：《電機學》第六版
?A.E. Fitzgerald等著，劉新正等譯。
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