铁磁性物质的磁化
为什么铁可以磁化?

为什么铁可以磁化?
首先,我们需要了解一些基础知识。
铁可以磁化是因为铁是一种铁磁性材料,它由许多微小的磁矩组成。
磁矩是物质内部原子或分子的微小磁场,它们会相互作用并产生整体的磁性。
铁磁性材料的磁矩会在外部磁场的作用下对齐,从而产生磁化现象。
现在让我们来解答为什么铁可以磁化这个问题。
铁可以磁化的原因主要是由于其原子结构和电子排布的特性。
铁的原子结构中,每个铁原子都有自己的磁矩,这些磁矩会相互作用并在没有外部磁场的情况下呈现无规律的排列。
当外部磁场作用于铁材料时,磁矩会受到影响并开始逐渐对齐,最终形成一个整体的磁化状态。
这种对齐是由于铁原子内部的电子排布和自旋运动的特性所决定的。
铁原子的电子排布中,有一部分电子会处于未成对的状态,这些未成对的电子会产生自旋运动并形成磁矩。
当外部磁场作用于铁材料时,这些未成对的电子会受到力的作用并开始对齐,从而导致整个铁材料产生磁化。
综上所述,铁可以磁化的原因是由于其原子结构中存在磁矩,并且
未成对的电子会在外部磁场的作用下对齐,最终形成整体的磁化状态。
这种磁化现象是由铁的特定原子结构和电子排布所决定的。
5.4铁磁性物质的磁化

2、硬磁性物质
硬磁性物质的磁滞回线宽 而平,回线所包围的面积比 较大,如图所示。因而交变 磁场中的磁滞损耗大,必须 用较强的外加磁场才能使它 磁化,但磁化以后撤去外磁 场,仍能保留较大的剩磁, 而且不易去磁,即娇顽磁力 也较大。
这种物质适合于制成永久磁 铁。硬磁性物质主要有钨钢、 铬钢、钴钢和钡铁氧体等
(2) 1 ~ 2段:随着H的增大,B几乎直线上升,这是由于 磁畴在外磁场作用下,大部分都趋向H方向,B增加很快,曲 线很陡,称为直线段。
(3) 2 ~ 3段:随着H的增加,B的上升又缓慢了,这是由 于大部分磁畴方向已转向H方向,随着H的增加只有少数磁畴 继续转向,B增加变慢。
图 5-8 磁化曲线的测定
三、磁滞回线
磁化曲线只反映了铁磁性物质在外磁场由零逐渐增强的 磁化过程,而很多实际应用中,铁磁性物质是工作在交变磁 场中的。所以,必须研究铁磁性物质反复交变磁化的问题。
1. 磁滞回线的测定
2.分析
图5-10为通过实验测定的某种铁磁性物质的磁滞回线。 (1)当B随H沿起始磁化曲线达到饱和值以后,逐渐减小H 的数值,由图可看出,B并不沿起始磁化曲线减小,而是沿另 一条在它上面的曲线ab下降。 (2) 当H减小到零时,B 0,而是保留一定的值称为剩磁, 用B r表示。永久性磁铁就是利用剩磁很大的铁磁性物质制成的。
图5-8中,(a)是测量磁化曲线装置的示意图,(b)是根据 测量值做出的磁化曲线。由图5-8(b)可以看出,B与H的关系 是非线性的,即 B 不是常数。
H
图 5-8 磁化曲线的测定
3.分析
(1) 0 ~ 1段:曲线上升缓慢,这是由于磁畴的惯性,当H 从零开始增加时,B增加缓慢,称为起始磁化段。
4.磁化曲线的意义
铁磁性物质的磁化曲线课件

磁场方向
当磁场方向与铁磁性物质 的易磁化轴不平行时,会 导致饱和磁化强度的降低 。
晶粒尺寸
铁磁性物质的晶粒尺寸越 小,其饱和磁化强度越高 ,对磁化曲线的影响也越 大。
04
铁磁性物质的应用
在电力工业中的应用
变压器铁芯
01
铁磁性物质用于制造变压器,利用其磁化特性实现电能转换。
发电机和电动机的铁芯
02
材料的多功能化。
磁化曲线测量技术的发展
高精度测量技术
发展高精度、高分辨率的磁化曲线测量技术,提 高测量数据的可靠性和准确性。
动态测量技术
研究能够实时监测铁磁性物质动态磁化过程的测 量技术,以揭示其复杂的磁化行为。
无损测量技术
开发无损、非接触式的磁化曲线测量技术,减少 对被测材料的损伤和干扰。
铁磁性物质在新能源领域的应用前景
再随磁场强度H的增加而增加,此时的磁感应强度称为饱和磁化强度。
02
矫顽力
为了使铁磁性物质完全去磁,需要施加的反向磁场强度,矫顽力的大小
反映了铁磁性物质的剩磁大小。
03
饱和磁化强度与矫顽力的关系
两者反映了铁磁性物质的磁性能,是描述铁磁性物质的重要参数。
磁化曲线的影响因素
01
02
03
温度
随着温度的升高,饱和磁 化强度和矫顽力均有所降 低,对磁化曲线的影响较 大。
磁性发电机
利用铁磁性材料的磁性能,开发高效、环保的磁性发电机,为新 能源发电提供新的解决方案。
磁制冷技术
研究基于铁磁性材料的磁制冷技术,实现高效、节能的制冷效果 ,替代传统制冷方式。
磁场储能
探索利用铁磁性材料的磁场储能技术,提高能源利用效率和系统 稳定性。
铁磁性物质被磁化的外因

铁磁性物质被磁化的外因铁磁性物质是一种有磁性的物质,它们具有通过外力被磁化的能力。
磁化是一种物质处于特殊情况下时物质的局部电的结构发生改变的现象,对于铁磁性物质而言,它们会在被施加外力时被磁化。
外力会产生一个磁场,这个磁场会在铁磁性物质中产生分布电荷,也就是被磁化。
铁磁性物质被磁化的外因主要有三个:一是通过磁场外力,通常由外部电磁机构产生;二是由于金属结构受损引起的机械损伤;三是材料特性对外部磁场改变的响应能力,即当物质中的电子被外部磁场扰乱时,电子的极化变化会使物质的磁强度发生变化。
首先,外力可以通过磁场来磁化铁磁性物质,外力是指任何可以使外部物体受到影响的力,例如电磁场。
当有一个磁场的存在,磁场的作用力对物质的内部自然而然的,如果外界磁场强度足够大,那么这个磁场会使物质内部的电子受到扰乱,从而产生磁化效应,使物质变成具有一定磁强度的磁性物质。
其次,因为金属结构受损,也可以引起铁磁性物质被磁化,这种情况下的磁化是由于这些金属结构受到机械损伤而引起的。
由于这些金属结构的断裂,其物理性质也会产生磁化,因为当金属结构受损时,里面的电子会变得稀疏,使得里面的电子容易受到外部磁场的影响,从而使铁磁性物质被磁化。
最后,铁磁性物质被磁化的外因还有一个是材料特性对外部磁场改变的响应能力,这就是指物质中电子受外部磁场的影响时会发生极化变化,使其磁强度发生改变。
不同的物质,在外部磁场的影响下,响应的能力也是不同的,有的材料会变得非常易磁化,而有的材料可能不会被外部磁场影响。
综上所述,铁磁性物质被磁化的外因主要有三个:一是由于外力产生的磁场,可以使得外部物质受到影响;二是由于金属结构受损,导致机械损伤引起的磁化;三是材料特性对外部磁场改变的响应能力,也会导致物质被磁化。
这三种外因构成了铁磁性物质被磁化的外因。
当这几种外因发挥作用时,就会使得铁磁性物质被磁化,从而改变它们的物理性质。
此外,当磁化的效果达到一定程度的时候,有时会出现反磁化的现象。
铁磁 反铁磁 亚铁磁的异同

铁磁、反铁磁和亚铁磁的异同铁磁、反铁磁和亚铁磁是几种常见的磁性物质类型,它们在磁矩的排列方式、磁性行为等方面存在着一些相似和不同之处。
本文将从磁矩排列、磁性行为和应用领域等方面详细介绍这三种磁性物质的异同。
一、磁矩排列铁磁、反铁磁和亚铁磁在磁矩排列方面存在明显差异。
1. 铁磁铁磁物质的磁矩在外磁场作用下,趋向于与外磁场方向相同或者相反。
磁矩的方向有序排列,使得整个物质呈现出较强的磁性。
常见的铁磁物质有铁、钴、镍等。
2. 反铁磁反铁磁物质的磁矩在外磁场作用下,趋向于与外磁场方向垂直。
磁矩之间存在着反平行排列的规律,使得整个物质在无外磁场时呈现出弱磁性。
随着外磁场的增强,反铁磁物质的磁性会逐渐减弱。
反铁磁性是由于内部层的自旋配对所引起的,层间的自旋配对是反平行排列的。
铁磁物质的晶体结构对层间自旋配对的形成起着重要的作用。
常见的反铁磁物质有氧化亚铁(FeO)等。
3. 亚铁磁亚铁磁物质处于铁磁和反铁磁之间的一类磁性物质。
它的磁矩即有一定的有序性,又存在一定的无序性。
在外磁场下,亚铁磁物质的磁性程度介于铁磁和反铁磁之间,磁矩的排列并不像铁磁物质那样有序,也不像反铁磁物质那样完全反平行排列。
常见的亚铁磁物质有氧化铁(Fe3O4)等。
二、磁性行为铁磁、反铁磁和亚铁磁在磁性行为方面也存在差异。
铁磁物质的磁性行为主要表现为顺磁性和铁磁性。
顺磁性是指在外磁场作用下,磁矩与外磁场方向一致,而且强度与磁场强度成正比。
铁磁性是指在外磁场作用下,磁矩不仅与外磁场方向一致,并且强度比顺磁性更强。
铁磁物质在自发磁化时,能产生较强的磁感应强度。
这种磁性行为类似于磁针指向北极。
2. 反铁磁反铁磁物质的磁性行为主要是反铁磁性。
反铁磁性是指在无外磁场时,磁矩之间存在反平行排列,而且没有自发磁化。
在外磁场作用下,反铁磁物质的磁化程度会随着磁场强度的增加而减小。
3. 亚铁磁亚铁磁物质的磁性行为介于铁磁和反铁磁之间。
亚铁磁物质在外磁场作用下会发生自发磁化,但磁化程度不及铁磁物质那么强。
铁磁体的技术磁化理论

磁化过程的三个阶段
M 起始磁化阶段:形成起始 磁化曲线,源于磁畴壁的位 移(壁移过程),磁化过程 可逆。 急剧磁化阶段:包括不可 逆壁移过程和磁畴内磁矩的 转动过程(畴转过程),出 现剩磁,磁化过程不可逆。 趋于饱和阶段
BR,RT BR,OT BR,RT ( RT OT )
100%
BR (T)
0.7 0.6
z=7.5,7.50.060/C z=8.5,8.50.054/C
0
100
200
300
400
500
Temperatrue (C)
H CJ,RT H CJ,OT H CJ,RT ( RT OT )
0
6.54.8%
磁通不 可逆损 失 2 1 100% 1
-5 -10
7.5%
(%)
-15 -20 -25 -30 0
L/D=0.7 z=6.5 z=7.5 z=8.5
8.5%
100
200
300
400
500
600
700
Temperatrue (C)
反磁化过程 :铁磁体在外场作用下磁化饱和后,
逐渐降低磁场并沿反方向逐渐增加磁场时,其磁化 状态的变化过程。Bs——-Bs过程! (磁滞回线)
二、 剩余磁化强度
M A D C’ O H
1、磁中性状态(O) 多晶体内的自发磁化方向在空 间上均匀分布,在任一方向有: M=0,H=0,B=0。 C
B
2、饱和磁化状态(A) 多晶体内的自发磁化方向集中于外场方向。
5.4铁磁性物质的磁化

磁滞回线
Br——剩磁 Hc——矫顽磁力 Bm——饱和磁感应强度 oa——基本磁化曲线 bc——退磁曲线 abcdega——磁滞回线
磁滞损耗:铁磁物质在反复交变磁化 过程中,内部的小磁畴其取向要不断发 生翻转变化,在此过程中,产生了能量 的损耗,这种损耗称为磁滞损耗。
剩磁和矫顽磁力越大,磁滞回线包围 的面积也越大,磁滞损耗就越大。
二、磁化曲线
铁磁性物质的B随H变化的曲线称为磁化曲线。
硅钢片、铸钢、铸铁的磁化曲线
在铁磁物质的磁化过程中,物质的磁导
率 B 是变化的,不是常数。只有在曲
H
线的线性段,磁导率才可认为是一个常数。
三、磁滞回线
磁滞回线——铁磁物质在被反复正、反向 磁化过程中,形成的B随H变化的闭合曲线。
磁滞——铁磁物质在反复磁化过程中,B的 变化总是滞后于H的变化,这一现象称为磁滞。
四、铁磁物质的磁性能 (1)能被磁体吸引。 (2)能被磁化,并且有剩磁和磁滞损耗。 (3)磁导率μ不是常数,每种铁磁材料都 有一个最大值。 (4)磁感应强度B有一个饱和值Bm。
五、铁磁物质的分类
1.软磁材料:剩磁和矫顽力均很小的铁磁材料。
特点:易磁化,易去磁,磁滞回线窄,磁滞损耗小。
铁 磁
2.硬磁材料:剩磁和矫顽力均很大的铁磁材料。
第五章 磁场和磁路
第四节:铁磁性物质的磁化
内容提要
一铁磁材料的应用
一、铁磁材料的磁化
使原来没有磁性的物质具有磁性的过程称为磁化。 磁化的本质:铁磁材料内部存在大量的“小磁畴”, 每个小磁畴就是一个小磁体。磁化前,这些小磁畴排 列杂乱无章,对外不呈现磁场。但当有外磁场作用时, 小磁畴会发生转动,排列变得有序,磁场互相加强, 对外呈现出磁场。
磁性物质与磁化曲线

磁性物质与磁化曲线磁性物质是我们生活中常见的一种物质,它们具有吸引铁物的性质。
磁性物质的磁化曲线是描述其磁化过程的一种图像。
在这篇文章中,我们将探讨磁性物质的基本特性以及磁化曲线的意义。
首先,我们来了解一下磁性物质的基本特性。
磁性物质可以分为铁磁性、顺磁性和抗磁性三类。
铁磁性物质具有自发磁化的能力,即在外加磁场的作用下,其磁矩会自发地与外磁场方向一致。
顺磁性物质则是在外加磁场的作用下,磁矩会与外磁场方向相同,但不会自发磁化。
抗磁性物质则是在外加磁场的作用下,磁矩与外磁场方向相反。
磁化曲线是描述磁性物质磁化过程的一种图像。
它是通过在一定的外磁场下,测量磁性物质的磁化强度与外磁场强度之间的关系得到的。
磁化曲线通常呈现出一种特殊的形状,即“S”形曲线。
这种曲线是由于磁性物质在不同的外磁场强度下,磁矩的方向发生变化导致的。
磁化曲线的形状与磁性物质的特性密切相关。
对于铁磁性物质来说,磁化曲线呈现出明显的饱和现象。
在低外磁场强度下,磁矩会随着外磁场的增加而迅速增大,但在一定的外磁场强度后,磁矩的增长速度趋于饱和。
这是因为铁磁性物质的磁矩已经几乎全部与外磁场方向一致,无法再进一步增加。
而对于顺磁性物质来说,磁化曲线则没有饱和现象。
在外磁场的作用下,顺磁性物质的磁矩会随着外磁场的增加而增大,但增长速度并不会趋于饱和。
这是因为顺磁性物质的磁矩并不会自发地与外磁场方向一致,所以在外磁场的作用下,磁矩可以无限制地增加。
抗磁性物质的磁化曲线则与铁磁性和顺磁性物质有所不同。
在外磁场的作用下,抗磁性物质的磁矩会与外磁场方向相反,导致磁化曲线呈现出一种下凹的形状。
这是因为抗磁性物质的磁矩与外磁场方向相反,所以在外磁场的作用下,磁矩会减小。
磁化曲线的研究对于了解磁性物质的特性以及应用具有重要的意义。
通过测量磁化曲线,我们可以获得磁性物质的磁化强度、磁导率等重要参数,进而了解其磁性行为。
此外,磁化曲线还可以用于磁性材料的分类和鉴别,有助于我们更好地理解和应用磁性物质。
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8.3 交流铁心线圈
3.交流铁心线圈中的铁心损耗 在交变磁通作用下,铁心中有能量损耗,称为铁损。铁损主要由两部 分组成: (1)涡流损耗 铁心中的交变磁通Φ (t),在铁心中感应出电压,由于 铁心也是导体,便产生一圈圈的电流,称之为涡流。涡流在铁心内流动时, 在所经回路的导体电阻上产生的能量损耗,称为涡流损耗。 减少涡流损耗的途径有两种:一是减小铁片厚度;二是提高铁心材料 的电阻率。 (2)磁滞损耗 铁磁性物质在反复磁化时,磁畴反复变化,磁滞损耗 是在克服各种阻滞作用而消耗的那部分能量。磁滞损耗的能量转换为热能 而使铁磁材料发热。 减少磁滞损耗有两条途径:一是提高材料的起始磁导率;二是减小剩 磁Bb。
8.4.1 电磁铁
电磁铁的结构形式很多,如图8.13所示。按磁路系统形式可分为拍 合式、盘式、E形和螺管式。按衔铁运动方式可分为转动式如图8.13 (a)所示和直动式如图8.13(b)、(c)、(d)所示。
电磁铁的基本工作原理: 当线圈通电后,铁心和衔铁被磁化,成为极性相反的两块磁铁,它们 之间产生电磁吸力。当吸力大于弹簧的反作用力时,衔铁开始向着铁心 方向运动。当线圈中的电流小于某一定值或中断供电时,电磁吸力小于弹 簧的反作用力,衔铁将在反作用力的作用下返回原来的释放位置。
NI l1 H1 l 2 H 2 l n H n
U m lH
或
NI lH U m (8.5)
8.1 磁路及磁路基本定律
图8.4所示磁路可分为三段,根据全电流定律有
NI l1 H1 l2 H 2+l3 H 3
推广到任意磁路中有
NI lH
由于励磁电流是线圈产生磁通的来源,故称NI为磁路的磁通势F,单位 为安(A)。式(8.7)表示磁路中沿任意闭合曲线磁位差的代数和等于沿该曲 线磁通势的代数和,此称基尔霍夫磁位差定律。
第8章 磁路与铁心线圈
8.1 磁路及磁路基本定律
8.2 铁磁性物质的磁化
8.3 交流铁心线圈 8.4 电磁铁与变压器
授课日期 班次 授课时数 2 课题: 第八章磁路与铁心线圈 8.1磁路及磁路基本定律 8.2铁磁性物质的磁化 教学目的:了解磁路的概念及磁路欧姆定律和磁路KCL、KVL定律; 了解铁磁性物质磁化过程中的一些基本概念 重点: 磁路欧姆定律和磁路KCL、KVL定律;铁磁性物质的磁化 难点: 铁磁性物质的磁化 教具: 多媒体 作业: P176:8.2 自用 参考书:《电路》丘关源 著 教学过程:由第三章磁与电磁导入本次课 第八章磁路与铁心线圈 8.1磁路及磁路基本定律 1.磁路的概念 2.磁路中的基本定律 由案例8.1引入8.2内容 8.2铁磁性物质的磁化 1.铁磁性物质的磁化 2.磁化曲线 3.磁滞回线 课后小计:
i1
8 .4 .2
变压器
i2
如果二次绕组接有负载,在二次绕组和负载组成回路中有负载电流 产生。
(1)变压器的变压比
变压器中一、二次绕组的电压之比为
U 1 E1 N1 K U 2 E2 N 2
(2)变压器的变流比 变压器中一、二次绕组的电流之比为
I1 N 2 1 I 2 N1 K
(3)变压器的阻抗变换 在如图8.15(a)所示电路中,负载阻抗 Z L与变压器二次绕组连接, 虚 线框内部分Z L为折算到一次绕组的等效阻抗Z ,如图8.15(b)所示。 通过变换可得
8.1 磁路及磁路基本定律
2.磁路中的基本定律 (1)磁路欧姆定律
Φ= NI F Rm Rm
F NI 为磁通势(对 式中, 为磁通(对应于电流),单位韦伯(Wb); 应于电动势),单位安(A),Rm 为磁阻(对应于电阻),单位(亨) (1/H)。
磁阻计算的关系式为
Rm
l A
8.1 磁路及磁路基本定律
2.变压器的工作原理 图8.14为单相变压器的原理图,与电源相连的称为一次绕组(又称 原边绕组),与负载相连的称为二次绕组(又称副边绕组)。一次绕组、 二次绕组的匝数分别为 N 1和 N 2 。
U 1 时,一次绕组中便有电流 当变压器的一交绕组接上交流电压 通 i1 i1 过。电流 在铁心中产生闭合磁通 Φ ,磁通 Φ 随 的变化而变化,从而 在二次绕组中产生感应电动势。
8.4.1 电磁铁
2.电磁铁的分类
按其线圈电流的性质可分为直流电磁铁和交流电磁铁; 按用途不同可分为牵引电磁铁、制动电磁铁、起重电磁铁及其他类型 的专用电磁铁。
牵引电磁铁主要用于自动控制设备中,用来牵引或推斥机械装置,以 达到自控或遥控的目的 ; 制动电磁铁是用来操纵制动器,以完成制动任务的电磁铁; 起重电磁铁是用于起重、搬运铁磁性重物的电磁铁。
Z K 2ZL
8 .4 .2
变压器
这表明变压器的副边接上负载 Z L 后,对电源而言,相当于接上阻抗 为 K 2 Z L 的负载。当变压器负载一定时,改变变压器原、副边匝数,可获 得所需的阻抗。 例8.1 有一台电压为220/36 V 的降压变压器,副边接一盏36 V,40W 的灯泡,试求:(1)若变压器的原边绕组N1 1100 匝,副边绕组匝数应 是多少?(2)灯泡点亮后,原、副边的电流各为多少?
B—H曲线分为三段: 1)起始磁化段(曲线的0~1段) 当H从零值开始增大时,B增加较慢。 2)直线段(曲线的1~2段) 随着H的增大,B几乎是直线上升。 3)饱和段(曲线的2~3段) 随着H的增加,B的上升又比较缓慢了。
对于电机和变压器,通常都是工作在曲线的2~3段(即接近饱和的地方)。 磁化曲线表示了媒质中磁感应强度B和磁场强度H的函数关系,不同的 铁磁性物质,其磁化曲线的形状不同。图8.7所表示的是几种不同铁磁 性物质的磁化曲线。
(3)基尔霍夫磁通定律 有分支磁路如图8.2所示,任取一闭合面,根据磁通连续性原理,进 入闭合面的磁通,必等于流出闭合面的磁通,即穿过闭合面的磁通的代数 和为零,此称基尔霍夫磁通定律。
-Φ3+Φ1+Φ2=0
即 (4)基尔霍夫磁位差定律
Φ=0
如图8.4所示磁路。磁路可能由多种尺寸、多种材料构成,有的还含 有气隙。
8.3 交流铁心线圈
由此可知:当铁心线圈上加以正弦交流电压时,铁心线圈中的磁通也 是按正弦规律变化,在相位上,电压超前于磁通90°,在数值上,端电压 有效值 U 4.44 fNΦm 。 2.交流铁心线圈中磁通与电流的关系 由于Φ与B成正比,i与H成正比,故得Φ—i曲线也为非线性关系。 由铁磁物质的基本磁化曲线图8.11(a)可得到图8.11(b)所示Φ—i曲线。
若将磁通势表示为磁位降(磁位差)方向,也可写成
NI lH=U
m
0
当励磁电流为直流时,磁路中产生恒定磁通,此磁路称为恒定磁通磁 路,当励磁电流为交流时,产生交变磁通,此称为交变磁通磁路。
8.2 铁磁性物质的磁化
案例8.1 变压器中有硅钢片叠成的铁心,电机的绕组是嵌放在由硅钢 片叠成的铁心槽内。在第3章中我们已经介绍,硅钢片是高导磁率(磁阻 低)的铁磁性材料,能使磁通绝大部分通过由硅钢片叠成的铁心而形成闭 合回路。铁磁性物质是如何被磁化?还具有哪些特性?
8.2 铁磁性物质的磁化
2.磁化曲线 铁磁物质的B随H而变化的曲线称为磁化曲线,又称B—H曲线。 图8.6 (a)所示给出了测定磁化曲线的实验电路。实验测得的B—H曲 线,就是磁化曲线,如图8.6 (b)所示。
由图可见,B与H的关系是非线性的,即
B 不是常数。 H
8.2 铁磁性物质的磁化
1.铁磁性物质的磁化
本来不具磁性的物质,由于受磁场的作用而具有磁性的现象称为该物质 被磁化。只有铁磁性物质才能被磁化,而非铁磁性物质是不能被磁化的。
铁磁性物质,被磁化前后的 磁畴取向如图8.5所示。 有些铁磁性物质在去掉外磁场以 后,磁畴的大部分仍然保持取向一 致,对外仍显示磁性,这就成了永 久磁铁。
磁滞回线包围的面积越大,磁滞损耗就越大。所以,剩磁和矫顽磁 力越大的铁磁性物质,磁滞损耗就越大。
授课日期 课题:
班次 授课时数 2 8.3交流铁心线圈 8.4电磁铁与变压器 教学目的: 了解交流铁心线圈的特点;了解变压器的变压比、变流比及变压器阻抗变换的意义 重点: 变压器的变压比、变流比及变压器阻抗变换 难点: 与重点相同 教具: 多媒体 作业: P176:8.5 自用 参考书:《电路》丘关源 著 教学过程:一、复习提问 1.对比磁路基本定律与电路基本定律 2.什么是磁滞损耗、涡流损耗、铁心损耗? 二:新授:8.3交流铁心线圈 1.交流铁心线圈中电压与磁通的关系 2.交流铁心线圈中磁通与电流的关系 8.4电磁铁与变压器 8.4.1电磁铁 1.电磁铁的工作原理与典型结构 2.电磁铁的分类 8.4.2变压器 1.变压器用途与组成 2.变压器的工作原理 3.例题分析 课后小计:
第8章 磁路与铁心线圈 8.1 磁路及磁路基本定律
1.磁路的概念 (1)主磁通 在图8.1中,当线圈中通以电流后,沿铁心、衔铁和 工作气隙构成回路的这部分磁通称为主磁通,占总磁通的绝大部分。 (2)漏磁通 指没有经过工作气隙和衔铁,而经空气自成回路的这 部分磁通称为漏磁通。 (3)磁路 磁通经过的闭合路径称为磁路。 磁路也分为有分支磁路(如图8.2所示)和无分支磁路(如图8.1 示)。在无分支磁路中,通过每一个横截面的磁通都相等。变压器、直 流电机及电器铁心构成的磁路如图8.3所示。
通常把磁滞损耗和涡流损耗的总和称为铁损。
8.4 电磁铁与变压器 8.4.1 电磁铁
1.电磁铁的工作原理与典型结构
电磁铁是利用载流铁心线圈产生的电磁吸力来操纵机械装置,以完 成预期动作的一种电器。它是将电能转换为机械能的一种电磁元件。 电磁铁主要由线圈、铁心及衔铁三部分组成,铁心和衔铁一般用软磁 材料制成。铁心一般是静止的,线圈总是装在铁心上。开关电器的电磁铁 的衔铁上还装有弹簧, 如图8.12所示。
8.3 交流铁心线圈
1.交流铁心线圈中电压与磁通的关系 如图8.10所示的铁心线圈电路,在带铁心的线圈上加正弦交流电压u, 线圈中的电流便在铁心中产生磁通Φ。