磁路与铁心线圈电路
磁路和电路基础知识
第一章 磁路和电路基础知识电路是由电气元件和设备组成的总体。
它提供了电流通过的途径，进行能量的转换、 电能的传输和分配，以及信号的处理等。
例如，发电机将机械能转换为电能：电动机将电 能转换成机械能：变压器和配电线路把电能分配给各用电设备：电子放大器或磁放大器可 把所施加的信号经过处理后输出。
一台大型工程机械的电路是由若干简单电路组成的。
因此，掌握简单电路的规律、特 点和分析方法是学懂整机电路并指导实践的必要基础。
为了满足初学电工者的要求和节省 查阅参考书的时间，本章对大型工程机械电路中必要的磁路和电路基础知识有重点地作了 介绍。
1.1 磁路和磁化电和磁是紧密相关的，电流能产生磁场，而变动的磁场或导体切割磁力线又会产生电 动势。
初学电工者往往只注意电而不重视磁。
其实在很多情况下没有磁路知识是不可能学 懂电路的，例如电机、变压器、互感器、接触器和磁放大器等的工作原理都与磁密切相关。
图1.1是一个均匀密绕的空心环形线圈，匝数为 。
当电流I 通过线圈时，在环形线圈内就产生磁场。
环内磁力线是一些以o 为圆心的同心圆，其方向可用右手螺旋定则确定。
磁力线通过的路径称为磁路，环形线圈的磁路是线圈所包围的圆环。
图1.1 环形线圈(一)磁感应强度描述某点磁场强弱和方向的物理量称为磁感应强度。
它不但有大小而且有方向，是一个矢量。
它的方向与该点的磁力线方向一致。
环形线圈内中心线上P 点的磁感应强度lIw r Iw B μπμ==2 （1.1） 式中 μ --表征磁路介质对磁场影响的 物理量，叫做导磁率： r --P 点到圆心的距离：l --磁路的平均长度。
（二）磁通为了描述磁路某一截面上的磁场情况，把该截面上的磁感应强度平均值与垂直于磁感应强度方向的面积s 的乘积称为通过这块面积的磁通，即Bs =φ （1.2）（三）磁场强度为了排除介质对磁场的影响，使计算更加方便，引入磁场强度这个物理量，其定义是μB H =（1.3）环形线圈中P 点的磁场强度为 lIw BH ==μ （1.4） （四）磁势环形线圈中的磁通是因为在w 匝的线圈中通过电流I 而产生的，所以仿照电路中电势的意义把w 与I 的乘积称为磁势[]Iw F = （1.5）(五)磁阻描述磁路对磁通阻碍作用大小的物理量称为磁阻。
什么是磁路-什么是电路-电路与磁路的区别
什么是磁路?什么是电路?电路与磁路的区别我们首先来看两个概念：磁路和电路。
那么什么是磁路，什么是电路呢，只有搞清楚这两个概念是什么，我们才能分析二者之间到底有什么区别。
我们先来看什么是电路：在电动势或者电压的作用下，电流所流经的路径叫电路。
电路的组成是由电源、负载和开关三部分结构。
而电路又分为直流电路和交流电路。
流经电路的电流的大小和方向不随时间变化的电路，叫做直流电路。
流经电路的电流的大小和方向随时间变化的电路，叫做交流电路。
看完了电路，我们再来讲讲磁路。
当通电线圈中具有铁芯时，磁动势所产生的磁通，主要集中在由铁芯所规定的路径内，这种路径就叫做磁路。
而磁路也是分为直流磁路和交流磁路。
由直流电流励磁的磁路，叫做直流磁路，由交流电流励磁的磁路，叫做交流磁路。
电路与磁路相同点确实没有什么可说的。
在电路中，电流是电动势产生的，在磁路中，磁通是由磁动势产生的。
在电路中，电流经过电阻便产生电压降，在磁路中，磁通经过磁阻便产生磁压降。
在电路中，用欧姆定律来表示电流、电阻和电压降之间的关系，在磁路中，用与电路相似的磁路欧姆定律来表示磁通、磁阻和磁动势之间的关系。
但是，电路与磁路二者有本质上的区别，主要区别如下：a.在电路中，没有电动势时，电流等于零。
而在磁路没有磁动势时，由于磁滞现象，总是或多或少地存在剩磁。
b.电流代表电荷的移动，而磁通却不代表任何质点移动。
磁通通过滋阻时，不象电流通过电阻那样要消耗能量，维持恒定磁通也并不需要消耗任何能童。
因此，在电路中可以有断路情况，在磁路中却没有断路的情况，只要有磁动势存在，总会引起相应的磁通，磁通总是连续的。
c.由于铁磁材料具有磁饱和现象，所以磁路的磁阻都是非线性，这与一般情况下电路电阻都是线性电阻是不一样的。
因此，磁路欧姆定律一般只能用来对磁路进行定性分析。
d.在电路中，导电材料的电导率一般比绝缘材料的电导率大儿千万倍以上，所以电路的漏电非常小，完全可以忽略不计。
在磁路中，铁磁材料的磁导率一般比非铁磁材料的磁导率只大几千倍甚至更小。
磁路与铁芯线圈电路(共14张PPT)
第3页，共14页。
3.磁场强度 磁场强度沿任一闭合路径l的线积分等于此闭合路径所包围的
电流的代数和。磁场强度 H的国际单位是安培/米（ A/m）。 它的方向与磁感应强度B的方向相同。 4.磁导率
解 :（1）由变压比的公式，可以求出副边的匝数为 N2U U1 2N1232601100180
（2）由有功功率公式P2=U2I2cosφ，灯泡是纯电阻负载， cosφ=1，可求得副边电流.11A 36
由变流公式，可求得原边电流为
I1 I2N N1 2 1.1111180000.18
【例4-1】 有一台电压为220/36 V的降压变压器，副边接一盏36 V、40 W的灯泡，试求:（1）若变压器的原边绕组N1=1100匝，副边绕组匝
的，线圈总是装 在铁芯上。开关电器中 数应是多少?（2）灯泡点亮后，原、副边的电流各为多少?
F=NI =Σ I
电磁铁的衔铁上还装有弹簧 铁芯线圈可以通入直流电来励磁（如电磁铁），产生的磁通是恒定的，在线圈和铁芯中不会感应出电动势来，在一定的电压下，线圈中的电流
上式中线圈匝数与电流乘积称为磁通势，用字母F表示，即
F=NI 磁通势的单位是安培（A）。联立上面几个式子，则有
铁损主要由两部分组成 （1）涡流损耗 （2）磁滞损耗
HS NI L/ S
如果线圈中的铁芯换上导磁性能差的非磁性材料，而磁通势 c时，减小电流使H由Hm逐渐减小，B将
磁感应强度B与垂直于磁力线方向的面积S的乘积称为穿过该面的磁通Φ，即
第4章 磁路与铁芯线圈电路
磁路与铁芯线圈(电磁铁)课件
利用磁路与铁芯线圈检测压力，实现物理量 的测量。
05
磁路与铁芯线圈(电磁铁)的未来发展
磁路与铁芯线圈(电磁铁)的发展趋势
技术创新
随着科技的不断进步，磁路与铁 芯线圈(电磁铁)的设计和制造将 更加精密和高效，以满足不断变
化的应用需求。
环保与节能
随着环保意识的提高，磁路与铁 芯线圈(电磁铁)将更加注重节能 和环保，采用更高效的材料和设
计，降低能耗和资源消耗。
智能化与自动化
磁路与铁芯线圈(电磁铁)将与物 联网、人工智能等先进技术结合 ，实现智能化控制和自动化生产
，提高生产效率和产品质量。
磁路与铁芯线圈(电磁铁)的未来挑战
技术瓶颈
随着应用领域的不断拓展，磁路与铁芯线圈(电磁铁)面临的技术瓶 颈也日益突出，需要不断突破和创新。
市场竞争
隔离变压器
利用磁路与铁芯线圈产生磁场 ，实现电路的隔离。
自耦变压器
利用磁路与铁芯线圈产生磁场 ，实现电路的自动控制。
在传感器中的应用
磁性传感器
利用磁路与铁芯线圈检测磁场，实现物理量 的测量。
位置传感器
利用磁路与铁芯线圈检测位置，实现物理量 的测量。
电流传感器
利用磁路与铁芯线圈检测电流，实现物理量 的测量。
磁场通过铁芯得到增 强。
铁芯线圈的应用
01
02
03
04
直流电机
利用铁芯线圈产生磁场，驱动 转子旋转。
变压器
通过改变铁芯线圈的匝数实现 电压变换。
继电器
利用铁芯线圈控制电路的通断 。
传感器
检测磁场变化，实现非电量到 电量的Байду номын сангаас换。
03
磁路与铁芯线圈(电磁铁)的设计
变压器铁芯线圈电路的功率损耗
变压器铁芯线圈电路的功率损耗
1 变压器的功率损耗
变压器是一种用于改变电力电压的设备，它通过将高电压输入转
换为低电压输出来提供能量的传递，以满足特定的应用要求。
在变压
器中，铁心线圈电路用于将高压电流转换为低压电流。
然而，在变压
器中使用铁芯线圈电路也会产生功率损耗。
2 功率损耗的原因
铁芯线圈电路的功率损耗主要由两部分组成：磁损耗和电损耗。
磁损耗是通过磁饱和和铁芯损耗产生的，是指截止电感铁芯在开路情
况下物理损失的部分。
铁芯损耗是指在准饱和磁路中，由于磁铁变形
而引起的铁芯内的热损失。
电损耗是由于铁芯铁氧体引入电路中而产
生的损耗。
3 功率损耗的减少
可以采取一些措施来减少铁芯线圈电路的功率损耗，如使用低损
耗线圈、晶体管密封及采用对称结构来改善电器的绝缘特性等。
另外，应当尽量减少铁芯的损耗，它是减轻线圈的磁损耗的有效手段，因为
它的电路阻抗会减少。
此外，应采取措施减少芯片温升，如选择高效
变压器，采用良好的散热装置和结构以改善变压器的散热特性，同时
对变压器进行定期维护也可以减少功率损耗。
4 结论
变压器铁芯线圈电路的功率损耗主要由磁损耗和电损耗组成，可
以采取一些措施来减少功率损耗，例如使用低损耗线圈、晶体管密封
以及采用对称结构来改善电器的绝缘特性。
它也可以减少铁芯的损耗，选择高效变压器，采用良好的散热装置和结构以改善变压器的散热特性，同时对变压器进行定期维护也可以减少功率损耗。
交流磁路中电压、磁通及电流间的关系
本教材理论推导从简，计算思路交待详细，概念述 明来龙去脉，增加例题数量和难度档次，章节分 “重计 算”及“重概念”两类区别对待，编排讲究逐步引深的 递进关系，联系工程实际，训练动手能力，尽力为后续 课程铺垫。借助类比及对偶手法，语言朴实简练，图文 印刷结合紧密，便于自学与记忆，便于节省理论教学时 数。适用于应用型本科及高职高专电力类、自动化类、 机电类、电器类、仪器仪表类、电子类及测控技术类专 业。
磁滞、涡流损耗统称为铁损PFe 。
为了减小涡流损耗，铁心由绝缘漆浸润过的硅钢薄片 叠装而成，浸漆可阻断涡流的流通路径，硅钢片的叠装方 向使硅钢片平面与磁感线平行，硅钢片是导电率较低而μ 值较大的软磁材料。
p66 [例8—5]
U =4.44 fNm 4.44 fNBmS
U
220
m 4.44 fN 4.44 50 733 0.00135Wb
交流磁路中，电流和磁通都是交变的，线圈及 铁心中均存在感应电动势，电路中的电流、电压要受磁路 影响，铁心中有磁滞损耗、涡流损耗，比直流磁路复杂。
8.4.1 交流铁心线圈电压与磁通的关系
电压超前 磁通90度
图示铁心线圈由交流电压源供电，忽略漏磁通、忽略
磁损耗，设线圈中主磁通为 msin
线圈的感应电动势总是要阻碍磁通随时间变化，则
第8章 磁路和铁芯线圈电路的概念
第一节、磁路的主要物理量和基本性质 第二节、铁磁材料的磁化曲线及其分类 第三节、磁路定律及磁路、电路的比较 第四节、交流磁路中电压、磁通及电流间的关系 第五节、 交流铁心线圈的电路模型
8.4 交流磁路中电压、磁通及电流间的关系
直流磁路中，电流不发生变化，磁通是恒定不变的，线 圈及铁心中无感应电动势，当线圈电压给定时，其电流仅 决定于线圈的电阻，与磁路的状态无关，磁通在铁心中无 功率损耗。
电路与磁路实验报告
电路与磁路实验报告1. 了解电路和磁路的基本概念和特性。
2. 掌握电路和磁路的实验方法和实验装置。
3. 分析电路和磁路的实验结果，验证电路和磁路的理论知识。
实验仪器：1. 电源2. 电流表、电压表3. 变压器4. 电阻箱5. 磁铁6. 铁芯线圈7. 硅钢片8. 各种导体实验原理：电路是由电源、导线和电器设备组成的，可以导电进行电流的闭合回路。
磁路是由铁芯、线圈和磁铁组成的，可以传导磁通的回路。
实验步骤：1. 电路实验步骤一：搭建一个简单的串联电路，包括电源、电阻和电流表。
步骤二：改变电阻的大小，测量电流和电压值。
步骤三：绘制电流随电阻变化的曲线图。
2. 磁路实验步骤一：将铁芯线圈连接到直流电源上。
步骤二：在铁芯线圈的两端接入电压表。
步骤三：改变电压的大小，测量电流和磁感应强度的值。
步骤四：绘制电流随磁感应强度变化的曲线图。
实验结果和讨论：1. 电路实验结果分析：根据电路的欧姆定律，电流与电压成正比，与电阻成反比。
通过实验可以得到电流与电压的关系曲线，验证了欧姆定律的正确性。
2. 磁路实验结果分析：根据磁路的法拉第定律，磁感应强度与电流成正比，与铁芯长度成反比。
通过实验可以得到电流与磁感应强度的关系曲线，验证了法拉第定律的正确性。
实验总结：通过本次实验，我们对电路和磁路的基本概念和特性有了更深入的了解。
掌握了基本的电路和磁路实验方法和实验装置的使用。
通过分析实验结果，我们验证了电路和磁路的理论知识，加深了对电路和磁路的掌握程度。
实验过程中，我们还发现了一些实验误差和改进的方法，提高了实验的准确性和可靠性。
实验过程中的困难与挑战也加深了我们对电路和磁路的理解和应用能力，为今后的研究和实践积累了经验。
第六章磁路及铁芯线圈电路-文档资料
0
H 0H
B B0
6-1 磁路和磁路的基本知识
例：环形线圈如图，其中媒质是均匀的，
磁导率为，试计算线圈内部各点的磁感
应强度。
解：半径为x处各点的磁场强度为
NI Hx
lx
故相应点磁感应强度为
I
Bx Hx NI
lx
N匝
x Hx
S
由上例可见,磁场内某点的磁场强度 H 只与电流大小、线
磁性物质的磁导率不是常数，随H 而变。
磁化曲线
H
B,
有磁性物质存在时，与 I 不成正比。
B
磁性物质的磁化曲线在磁路计算上极
为重要，其为非线性曲线，实际中通过
实验得出。
O
B 和 与H的关系
H
6-2 铁磁性物质及其磁化
3. 磁滞性
磁滞性：磁性材料中磁感应强度B的变化总是滞后于
外磁场变化的性质。
磁通由磁通势产生，磁通势的单位是安[培]。
6-1 磁路和磁路的基本知识
五、磁导率
表示磁场媒质磁性的物理量，衡量物质的导磁能力。
磁导率 的单位：亨/米（H/m）
真空的磁导率为常数，用 0表示，有：
0 4π107H/m
相对磁导率 r： 任一种物质的磁导率 和真空的磁导率0的比值。
r
(4) 根据下式求出磁通势（ NI ）
n
NI Hili i1
6-3 磁路的基本定律
例1:一个具有闭合的均匀的铁心线圈，其匝数为300， 铁心中的磁感应强度为 0.9T，磁路的平均长度为 45cm，试求： (1)铁心材料为铸铁时线圈中的电 流; (2)铁心材料为硅钢片时线圈中的电流。
通所需要的磁通势F=NI ， 确定线圈匝数和励磁电流。
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∫H
dl =
∑
I
Φ
设磁路的平均长度为 l,则有 B Φ NI = Hl = l = l S
B b a B BJ B0
O
磁化曲线
H
B-H 磁化曲线的特征: 磁化曲线的特征: B b B Oa段:B 与H几乎成正比地增加; 几乎成正比地增加; a BJ ab段: B 的增加缓慢下来; ab段 的增加缓慢下来; b点以后:B增加很少,达到饱和. 点以后: 增加很少,达到饱和. B0 有磁性物质存在时, 有磁性物质存在时,B 与 H不成 O 磁化曲线 H 正比, 正比,磁性物质的磁导率不是常 B, 而变. 数,随H而变. 有磁性物质存在时, 有磁性物质存在时,Φ与 I 不成 B 正比. 正比. 磁性物质的磁化曲线在磁路计 算上极为重要,其为非线性曲线, 算上极为重要,其为非线性曲线, O 实际中通过实验得出. 实际中通过实验得出.
6.1.2.1
高导磁性
6.1.2.2 磁饱和性
磁性物质由于磁化所产生的磁化磁场不会随着 外磁场的增强而无限的增强. 外磁场的增强而无限的增强.当外磁场增大到一定 程度时, 程度时,磁性物质的全部磁畴的磁场方向都转向与 外部磁场方向一致, 外部磁场方向一致,磁化磁场的磁感应强度将趋向 某一定值.如图. 某一定值.如图. BJ 磁场内磁性物质的磁化磁场 的磁感应强度曲线; 的磁感应强度曲线; B0 磁场内不存在磁性物质时的 磁感应强度直线; 磁感应强度直线; B BJ曲线和B0直线的纵坐标相 曲线和B 磁化曲线. 加即磁场的 B-H 磁化曲线.
O
a 铸铁
b 铸钢
c 硅钢片 硅钢片
按磁性物质的磁性能,磁性材料分为三种类型: 按磁性物质的磁性能,磁性材料分为三种类型: (1)软磁材料 (1)软磁材料 具有较小的矫顽磁力,磁滞回线较窄. 具有较小的矫顽磁力,磁滞回线较窄.一般用来 制造电机,电器及变压器等的铁心.常用的有铸铁, 制造电机,电器及变压器等的铁心.常用的有铸铁, 硅钢,坡莫合金即铁氧体等. 硅钢,坡莫合金即铁氧体等. (2)永磁材料 (2)永磁材料 具有较大的矫顽磁力,磁滞回线较宽.一般用来 具有较大的矫顽磁力,磁滞回线较宽. 制造永久磁铁.常用的有碳钢及铁镍铝钴合金等. 制造永久磁铁.常用的有碳钢及铁镍铝钴合金等. (3)矩磁材料 (3)矩磁材料 具有较小的矫顽磁力和较大的剩磁, 具有较小的矫顽磁力和较大的剩磁,磁滞回线接 近矩形,稳定性良好. 近矩形,稳定性良好.在计算机和控制系统中用作记 忆元件,开关元件和逻辑元件. 忆元件,开关元件和逻辑元件.常用的有镁锰铁氧体 等.
磁 畴 外 磁 场
在外磁场作用下,磁畴方向发生变化,使之与外 在外磁场作用下,磁畴方向发生变化, 磁场方向趋于一致,物质整体显示出磁性来, 磁场方向趋于一致,物质整体显示出磁性来,称为 磁化. 磁性物质能被磁化. 磁化.即磁性物质能被磁化.
6.1.2 磁性材料的磁性能
磁性材料主要指铁, 磁性材料主要指铁,镍,钴及其合金等. 钴及其合金等. 磁性材料的磁导率通常都很高, >>1 磁性材料的磁导率通常都很高,即 r >>1 (如坡 莫合金, 莫合金,其 r 可达 2×105 ) . 磁性材料能被强烈的磁化 具有很高的导磁性能. 能被强烈的磁化, 磁性材料能被强烈的磁化,具有很高的导磁性能. 磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备 如电机, 中,如电机,变压器及各种铁磁元件的线圈中都 放有铁心.在这种具有铁心的线圈中通入不太大 放有铁心.在这种具有铁心的线圈中通入不太大 的励磁电流, 的励磁电流,便可以产生较大的磁通和磁感应强 度.
H d l 是磁场强度矢量沿任意闭合 ∫
线(常取磁通作为闭合回线)的线积分; 常取磁通作为闭合回线)的线积分; 是穿过闭合回线所围面积的电流的代数和. ∑I 是穿过闭合回线所围面积的电流的代数和. 安培环路定律电流正负的规定 安培环路定律电流正负的规定: 电流正负的规定: 任意选定一个闭合回线的围绕方向, 任意选定一个闭合回线的围绕方向,凡是电流方 向与闭合回线围绕方向之间符合右螺旋定则的电流 作为正,反之为负. 作为正,反之为负.
6.1.2 磁通
6.1.3 磁场强度
磁场强度H 磁场强度H :介质中某点的磁感应强度 B 与介质 之比. 磁导率 之比. B
H=
磁场强度H 磁场强度H的单位 :安培/米(A/m) 安培/ A/m)
安培环路定律(全电流定律) 安培环路定律(全电流定律)
∫ H dl = ∑ I
式中: 式中:
I1 H I2
IN 在均匀磁场中 Hl = IN 或 H = l
安培环路定律将电流与磁场强度联系起来. 安培环路定律将电流与磁场强度联系起来. 电流与磁场强度联系起来
例: 环形线圈如图,其中媒质是均匀的, 试计算 环形线圈如图,其中媒质是均匀的, 圈内部各点的磁场强度. 线 圈内部各点的磁场强度. 解: 取磁通作为闭合回线,以 其 取磁通作为闭合回线, 方向作为回线的围绕方向,则有: 方向作为回线的围绕方向,则有:
第6章 磁路与铁心线圈电路
6.1 磁路及其分析方法 6.2 交流铁心线圈电路 6.3 变压器
第6章 磁路与铁心线圈电路
本章要求: 本章要求:
1. 理解磁场的基本物理量的意义,了解磁性材料的 理解磁场的基本物理量的意义, 基本知识及磁路的基本定律, 基本知识及磁路的基本定律,会分析计算交流铁 心线圈电路; 心线圈电路; 2. 了解变压器的基本结构,工作原理,运行特性和 了解变压器的基本结构,工作原理, 绕组的同极性端,理解变压器额定值的意义; 绕组的同极性端,理解变压器额定值的意义; 3. 掌握变压器电压,电流和阻抗变换作用; 掌握变压器电压,电流和阻抗变换作用; 4.了解三相电压的变换方法; 了解三相电压的变换方法; 5. 了解电磁铁的基本工作原理及其应用知识. 了解电磁铁的基本工作原理及其应用知识.
lx
N匝 x Hx S
由上例可见, 由上例可见,磁场内某点的磁场强度 H 只与电流 大小,线圈匝数,以及该点的几何位置有关, 大小,线圈匝数,以及该点的几何位置有关,与磁 场媒质的磁性( 无关; 场媒质的磁性() 无关;而磁感应强度 B 与磁场媒 质的磁性有关. 质的磁性有关.
1. 非磁性物质 非磁性物质分子电流的磁场方向杂乱无章, 非磁性物质分子电流的磁场方向杂乱无章,几乎 不受外磁场的影响而互相抵消,不具有磁化特性. 不受外磁场的影响而互相抵消,不具有磁化特性. 非磁性材料的磁导率都是常数, 非磁性材料的磁导率都是常数,有: ≈0 r≈1 当磁场媒质是非磁性材料时,有: B (Φ ) 当磁场媒质是非磁性材料时, B=0H
磁滞回线
几种常见磁性物质的磁化曲线
B/T 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ×103 H/(A/m)
c b
c b
a 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 1.0×103
∫ H dl = ∑ I
N匝 x Hx S I
∫ H dl = H
∑ I = NI
x x
l = Hx× 2π x
Φ
H x × 2πx = NI
NI NI 故得: = 故得: Hx = 2πx lx
式中: 线圈匝数; 式中:N 线圈匝数; Φ lx=2πx是半径为x的圆周长; 半径为x的圆周长; 半径x处的磁场强度; Hx 半径x处的磁场强度; NI 为线圈匝数与电流的乘积. 为线圈匝数与电流的乘积.
F B = lI
磁感应强度B的单位: 特斯拉( 磁感应强度B的单位: 特斯拉(T),1T = 1Wb/m2 均匀磁场: 各点磁感应强度大小相等, 均匀磁场: 各点磁感应强度大小相等,方向相同的 磁场,也称匀强磁场 匀强磁场. 磁场,也称匀强磁场.
磁通Φ :穿过垂直于B方向的面积S中的磁力线总数. 穿过垂直于B方向的面积S中的磁力线总数. 在均匀磁场中 Φ = B S 或 B= Φ /S 说明: 如果不是均匀磁场,则取B的平均值. 说明: 如果不是均匀磁场,则取B的平均值. 磁感应强度B 磁感应强度B在数值上可以看成为与磁场方向垂直 的单位面积所通过的磁通,故又称磁通密度 磁通密度. 的单位面积所通过的磁通,故又称磁通密度. 磁通Φ 的单位:韦[伯](Wb) 的单位: ](Wb Wb) 1Wb =1Vs =1Vs
6.1 磁场的基本物理量
6.1.1 磁感应强度
磁感应强度B 磁感应强度B : 表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量. 表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量. 磁感应强度B的方向: 磁感应强度B的方向: 与电流的方向之间符合右手螺旋定则. 与电流的方向之间符合右手螺旋定则. 磁感应强度B的大小: 磁感应强度B的大小:
If
N S N S
+ –
直流电机的磁路
交流接触器的磁路
6.1.3.2 磁路的欧姆定律(自学) 磁路的欧姆定律(自学)
磁路的欧姆定律是分析磁路的基本定律 1. 引例 环形线圈如图, 匀的, 环形线圈如图,其中媒质是均 匀的,磁导率 为, 试计算线圈内部 的磁通Φ . 解:根据安培环路定律,有 根据安培环路定律,
6.1.3 磁路及其基本定律
6.1.3.1 磁路的概念
在电机, 在电机,变压器及各种铁磁元件中常用磁性材料 做成一定形状的铁心. 做成一定形状的铁心.铁心的磁导率比周围空气或 其它物质的磁导率高的多, 其它物质的磁导率高的多,磁通的绝大部分经过铁 心形成闭合通路,磁通的闭合路径称为磁路. 心形成闭合通路,磁通的闭合路径称为磁路.
B和与H的关系
H
6.1.2.3 磁滞性
磁滞性:磁性材料中磁感应强度B 磁滞性:磁性材料中磁感应强度B的变化总是滞后于 外磁场变化的性质. 外磁场变化的性质. 磁性材料在交变磁场中反复磁化, 磁性材料在交变磁场中反复磁化,其B-H关系曲线 磁滞回线. 是一条回形闭合曲线,称为磁滞回线 是一条回形闭合曲线,称为磁滞回线. B 剩磁感应强度B 剩磁) 剩磁感应强度Br (剩磁) : Br 当线圈中电流减小到零( 当线圈中电流减小到零(H=0) 铁心中的磁感应强度. 时,铁心中的磁感应强度. O H 矫顽磁力H 矫顽磁力Hc: H c 使 B = 0 所需的 H 值. 磁性物质不同, 磁性物质不同,其磁滞回线 和磁化曲线也不同. 和磁化曲线也不同.