第五章 磁场与磁路
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交流铁芯线圈电路
二、功率消耗 在交流铁芯线圈电路中
，除了在线圈电阻上有功率 损耗外，在铁心中也会有功 率损耗。线圈上损耗的功率 称为铜损；铁芯上损耗的功 率称为铁损，铁损包括磁滞 耗损和涡流损耗两部分。
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9
磁路的基础知识
二、铁磁材料的磁性能 物质按其导磁性能可分为两大类。一类称为铁磁材料，
如铁、钢、镍、钴等，这类材料的导磁性能好，导磁率μ值 大；另一类为非导磁材料，如铜、铝、纸、木头、空气等， 此类材料的导磁性能差，磁导率μ值小（接近于真空的导磁 率）。
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10
磁路的基础知识
铁磁材料的应用：铁磁材料是制造变压器、电动机、等
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磁路的基础知识
2、磁路的欧姆定律
在线圈中通入电流I时，在铁芯中就会有磁通Ø通过。铁
芯中的磁通必与通过线圈的电流I、线圈匝数N以及磁路的截
面积S成正比，与磁路的长度成反比，还与组成磁路的材料
的导磁率μ成正比。
INS IN F
l
l Rm
S
Ø为磁通
μ为导磁率
I为流过的电流
F为磁场力
N为线圈匝数
磁现象
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1
常见的磁感应线
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2
磁路的基础知识
一、磁场的基本物理量
1、磁感应强度（B）
定义：磁感应强度B是表示磁场内部某点的磁场强弱
及方向的物理量。
性质：＊方向与该点磁力线切线方向一致，B与产生
该磁场的电流之间的关系符合右手螺旋定则。 ＊B的大小用通过单位电流强度的单位长度导
电工技术基础与技能单元检测题_百度文库
第一章认识电路练习题一、是非题(1.5X20)1、电路图是根据电气元件的实际位置和实际连线连接起来的。
（）2、蓄电池在电路中必是电源，总是把化学能转换成电能。
（）3、直流电路中，有电压的元件一定有电流。
（）4、电阻值大的导体，电阻率一定也大。
（）5、电阻元件的伏安特性曲线是过原点的直线时，称为线性电阻。
（）6、欧姆定律适用于任何电路和任何元件。
（）7、R=U/I中的R是元件参数，它的值是由电压和电流的大小决定的。
（）8、额定电压为220V的白炽灯接在110V电源上，白炽灯消耗的功率为原来的1/4。
（）9、在纯电阻电路中，电流通过电阻所做的功与它产生的热量是相等的。
（）2210、公式P=UI=RI=U/ R 在任何条件下都是成立的。
（）二、选择题（2X20）请将正确的答案填在题后的答题卡中，否则无效。
1、下列设备中，一定是电源的为（）。
A.发电机B.冰箱C.蓄电池D.白炽灯2、通过一个电阻的电流是5A，经过4min，通过该电阻的一个截面的电荷量是( )。
A.20CB.50CC.1200CD.2000C3、一般金属导体具有正温度系数，当环境温度升高时，电阻值将（）。
A.增大B.减小C.不变D.不能确定4、相同材料制成的两个均匀导体，长度之比为3:5，横截面积之比为4:1，则其电阻之比为（）。
A.12:5B.3:20C.7:6D.20:35、某导体两端电压为100V，通过的电流为2A；当两端电压降为50V时，导体的电阻应为( )。
A.100ΩB. 25ΩC. 50ΩD. 06、通常电工术语“负荷大小”是指( )的大小。
A.等效电阻B.实际电功率C.实际电压D.负载电流7、一电阻元件，当其电流减为原来的一半时，其功率为原来的( )。
A.1/2B.2倍C.1/4D.4倍8、220V、40W白炽灯正常发光( )，消耗的电能为1KW·h。
A.20hB. 40hC. 45hD. 25h三、填充题1、电路是由、、和等组成的闭合回路。
电工技术基础与技能【周绍敏】第五章磁场和磁路练习题答案
电工技术基础与技能【周绍敏】第五章磁场和磁路练习题答案( )。
电工技术基础与技能A.FB.0.5 FC.2 FD.4 F 第五章磁场和磁路练习题 7、如5-23所示，处在磁场中的载流导线，受到的磁场力的方向应为( )。
班别:高二( A. ) 姓名: 学号: 成绩: 垂直向上 B.垂直向下C.水平向左D.水平向右一、是非题(1.5X20) 8、空心线圈被插入铁心后( )。
1、磁体上的两个极，一个称为N极，另一个称为S极，若把磁体截成两段，则一段为N极，另 A.磁性将大大增强 B.磁性将减弱一段为S极。
( ) C.磁性基本不变 D.不能确定 2、磁感应强度是矢量，但磁场强度是标量，这是两者之间的根本区别。
( ) 9、为减小剩磁，电磁线圈的铁心应采用( )。
3、通电导体周围的磁感应强度只取决于电流的大小及导体的形状，而与媒介质的性质无关。
A.硬磁性材料 B.非磁性材料( ) C.软磁性材料 D.矩磁性材料 4、在均匀介质中，磁场强度的大小与媒介质的性质无关。
( ) 10、铁磁性物质的磁滞损耗与磁滞回线面积的关系是( )。
5、通电导线在磁场中某处受到的力为零，则该处的磁感应强度一定为零。
( ) A.磁滞回线包围的面积越大，磁滞损耗也越大6、两根靠得很近的平行直导线，若通以相同方向的电流，则他们相互吸引。
( ) B.磁滞回线包围的面积越小，磁滞损耗也越大 7、铁磁性物质的磁导率是一常数。
( ) C.磁滞回线包围的面积大小与磁滞损耗无关以上答案均不正确 8、铁磁性物质在反复交变磁化过程中，H的变化总是滞后于B的变化，称为磁滞现象。
( ) D.9、电磁铁的铁心是由软磁性材料制成的。
( )10、同一磁性材料，长度相同，截面积大则磁阻小。
( ) 三、填充题1、磁场与电场一样，是一种物质，具有力和能的性质。
二、选择题 2、磁感线的方向:在磁体外部由 N 指向 S ;在磁体内部由 S 1、判定通电导线或通电线圈产生磁场的方向用( )。
第5个教案：磁场及磁路、电流的磁效应
磁场及磁路磁的基础知识1、磁2、磁铁的主要性能（1）、磁铁具有极性（2）、磁极之间有相互作用力（3）、铁磁性物质具有被磁化现象磁场及其性质1、磁场的定义2、磁场的性质3、磁场的方向4、磁力线5、磁场的应用磁场基本物理量1、磁感应强度B：（1）、大小：单位正电荷q以单位速度v沿垂直方向运动时所受到的电磁力F，磁感应强度B是描述空间某点磁场强弱与方向的物理量。
即B=F/qv（2）、方向：该点的磁场方向，与产生该磁场的电流之间的方向关系符合右手螺旋法则（3）、单位：特[斯拉]（T）2、磁通量Ф：（1）、大小：穿过某一截面S的磁感应强度矢量B的通量，也可理解为穿过该截面的磁力线总数。
在均匀磁场中，如果S与B垂直，则有Ф＝BS（2）、SI单位：Ф—韦[伯] (Wb)。
3、磁场强度H（1）、大小：等于该点的磁感应强度B与介质导磁率μ的比值，即H=B/μ（2）、方向：该点的磁场方向（3）、SI单位：安/米（A/m）。
4、磁导率μ磁导率μ是表示物质导磁性能的物理量。
其SI单位是亨/米（H/m）。
由实验测出，真空中的磁导率μ0=4π×10-7H/m。
μ≈μ0的物质称为非磁性材料；μ》μ0 的物质称为铁磁性材料。
铁磁物质的性质一、概念1．磁畴：铁心自身有的自然磁性小区域。
2．磁化：铁心中的磁畴沿外磁场作定向排列，产生附加磁场的现象，如图4.1（b）所示。
3．铁磁材料：能被磁化的材料（例如：铁、钴、镍以及它们的合金和氧化物）。
二、铁心的磁化过程可以用图4.2描述。
（a）（b）图 4.1 磁畴和铁心的磁化图4.2 磁化过程OA段：大部分磁畴的磁场沿外磁场方向排列， 与I成正比且增加率较大。
AB段：所有磁畴的磁场最终都沿外磁场方向排列，铁心磁场从未饱和状态过渡到饱和状态。
B点以后：称饱和状态，铁心的增磁作用已达到极限，同直线1。
三、铁磁物质的性质1、高导磁性2、磁饱和性3、磁滞性铁磁材料的分类和用途一、磁滞现象1．磁滞：当铁心线圈通入交流电时，铁心会随交流电的变化而被反复磁化。
第五章 磁场知识概括
第五章《磁场与磁路》知识要点概括一、磁场的产生1、磁场：是一种特殊的物质，它看不见、摸不着，但是又真实存在、具有一般物质所固有的一些属性（如力和能的特性）。
2、磁感线：是用来形象描述磁场强弱和方向的一系列曲线，这些曲线叫磁感线。
磁感线是一系列互不交叉的闭合曲线，在磁体外部由N 极指向S 极，在磁体内部由S 极指向N 极。
磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线上某点的切线方向就表示该点磁场的方向。
3、磁体的周围有磁场：磁铁、地球等磁体的周围存在磁场。
任何磁体都有两个磁极，一个叫北极（N），另一个叫南极（S）。
4、电流的周围有磁场。
一根导体通电后周围会产生磁场，这种现象称为电流的磁效应。
电流产生的磁场方向判断：用右手螺旋定则（安培定则）来判断。
5、磁极间的相互作用：同名磁极相斥，异名磁极相吸。
二、描述磁场的物理量1、磁感应强度B：描述了磁场强弱和方向。
定义：IL F B =。
单位：特斯拉（T）。
2、磁通φ：描述了穿过某个面磁感线条数的多少。
φ=B S 。
单位：韦伯（Wb）。
3、磁导率μ：用来表示介质导磁性能的好坏。
不同介质磁导率一般不同，单位：亨／米（H ／m）。
真空的磁导率μ0＝4π×10－7H／m，且为一常数。
相对磁导率——某介质的磁导率与真空磁导率的比值，用μr 表示，即：0μμμ=r 4、磁场强度H：磁场强度是把电与磁联系起来的一个辅助量。
μB H =。
单位：安/米（A/m）。
三、物质的磁化：1、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，它N SI地理北极地理南极们产生的磁场互相抵消，对外不呈现磁场。
但当有外磁场作用时，小磁畴会发生翻转，取向排列变得一致，它们的磁场互相加强，对外呈现出磁场。
2、磁化曲线与磁滞回线如图，横坐标H——表示外磁场的磁场强度。
纵坐标B——表示物质磁化后的磁感应强度。
高级电工基础知识磁场与磁路
高级电工基础知识磁场与磁路高级电工基础知识磁场与磁路一、磁场的基本性质电和磁是相互联系的两个基本现象，几乎所有电气设备的工作原理都与电和磁紧密相关。
这里主要介绍磁现象及规律、磁路的有关知识、电磁感应等。
1. 磁的基本现象（1）磁体与磁极人们把具有吸引铁、镍、钴等铁磁性物质的性质叫磁性。
具有磁性的物体叫磁体。
使原来不带磁性的物体具有磁性叫磁化。
天然存在的磁铁叫天然磁铁，人造的磁铁叫人造磁铁。
磁铁两端磁性最强的区域叫磁极。
若将实验用的磁针转动，待静止时它停在南北方向上，如图 10—1 所示。
指北的一端叫北极，用N表示;指南的一端叫南极，用S表示。
与电荷间相互作用相似，磁极间具有同极性相斥、异极性相吸的性质。
（2）磁场与磁力线磁体周围存在磁力作用的区域称为磁场。
互不接触的磁体之间具有相互作用就是通过磁场这一特殊物质进行的。
为了形象地描绘磁场而引出了磁力线这一概念。
如果把一些小磁针放在一根条形磁铁附近，那么在磁力的作用下磁针将排列成图10-2a 的形状，连接小磁针在各点上N极的指向，就构成一条由N 极指向S极的光滑曲线。
如图 10—2b所示，此曲线称为磁力线。
规定在磁体外部，磁力线的方向是由 N极出发进入 S 极;在磁体内部，磁力线的方向是由 S极到达 N 极。
磁力线是人们假想出来的线。
但可以用试验方法显示出来。
在条形磁铁上放一块纸板，撒上一些铁屑并轻敲纸板，铁屑会有规律地排列成图10—2c所示的线条，这就是磁力线2. 电流的磁场电流的周围存在着磁场。
近代科学证明，产生磁场的根本原因是电流。
电流与磁场有着不可分割的联系。
（1）电流产生磁场在图 10—3 中，在小磁针上面放一根通直流电的直导体，结果小磁针会转动，并停止在垂直于导体的位置上;中断导体中的电流，小磁针将恢复原位置;电流方向改变，小磁针会反向转动。
这个试验证明，通电导体周围产生了磁场。
图 10—4 所示为在载流直导体周围撒上铁屑，结果铁屑的分布是以导体为圆心的一系列同心圆，进一步证明电流产生磁场。
磁场和磁路知识点总结
磁场和磁路知识点总结一、磁场基础概念1. 磁场的概念磁场是物质周围或者物质内部存在的空间,该空间内每一点都存在着磁力的作用，通常用B表示。
磁场是物质所具有的最基本的物理性质之一。
在物质中,由于电子自身的自转产生了绕轨道上前进的电流,而电流则产生磁场。
这就是原子、分子和物质微观结构形成的原因，说明了磁场的实质。
2. 磁感线磁感线是用来表示磁场的一种图示法，即表现磁场的方向、强度和区域的一种方法。
3. 磁场强度磁场强度，通常由H表示，是磁场介质内任一点单位长度磁体磁化，产生的磁场强度。
二、磁路的概念1. 磁路的概念磁路是由磁路主体和磁路气隙两个组成部分构成的。
它是闭合的，但绕封闭轮廓的电动机是有励磁的，则没有完全闭合磁路。
在不同的电供电压下，发生不同的电磁能量转化，是电机工作的基础。
2. 磁路设计的基本要求磁路设计是指设计电磁设备的磁路结构，又称磁路设计。
磁路设计的基本要求有很多，包括各种要素的选择及组合。
磁路设计应该是可以促进和推动电机效果，使电机保持最高效率的设计。
3. 磁路的分析磁路分析是为了定量计算磁路中各种参数的影响，及时发现磁路中可能存在的问题，进行技术分析和处理。
三、磁场与磁路的关系1. 磁场与磁路之间的联系磁场与磁路是相互联系的，磁场的产生、存在和变化，必然需要磁路作为周围环境。
反之，磁路中磁通的变化也必然会引起周围磁场的变化。
这种联系是磁场和磁路的关系。
2. 磁路与效应磁场与磁路的关系，不仅是在实际电磁设备中产生电机效应，磁路中的参数对于电磁设备的性能起着至关重要的作用。
任意一点的磁场强度、磁感应强度、磁通、磁势等都至关重要，同时又与磁路中各种参数有关。
不同的磁路、磁场产生和变化的结果，最终会在转换和作用电机效果过程中得到充分的体现，所以这点和电磁学颇为类似。
四、磁路的基本参数1. 磁路的导磁系数磁路的导磁系数，是磁路中的物质对磁通的相对通过能力。
磁路中磁通的大小是取决于磁路导磁系数的。
磁场和磁路 练习题答案
电工技术基础与技能第五章磁场和磁路练习题班别：高二（）姓名：学号：成绩：一、是非题1、磁体上的两个极，一个称为N极，另一个称为S极，若把磁体截成两段，则一段为N极，另一段为S极。
（）2、磁感应强度是矢量，但磁场强度是标量，这是两者之间的根本区别。
（）3、通电导体周围的磁感应强度只取决于电流的大小及导体的形状，而与媒介质的性质无关。
（）4、在均匀介质中，磁场强度的大小与媒介质的性质无关。
（）5、通电导线在磁场中某处受到的力为零，则该处的磁感应强度一定为零。
（）6、两根靠得很近的平行直导线，若通以相同方向的电流，则他们相互吸引。
（）7、铁磁性物质的磁导率是一常数。
（）8、铁磁性物质在反复交变磁化过程中，H的变化总是滞后于B的变化，称为磁滞现象。
（）9、电磁铁的铁心是由软磁性材料制成的。
（）10、同一磁性材料，长度相同，截面积大则磁阻小。
（）二、选择题1、判定通电导线或通电线圈产生磁场的方向用（）。
A.右手定则B.右手螺旋法则C.左手定则D.楞次定律2、如5-21所示，两个完全一样的环形线圈相互垂直地放置，它们的圆心位于共同点O点，当通以相同大小的电流时，O点处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度之比是( )。
:1 :1 :3、下列与磁导率无关的物理量是（）。
A.磁感应强度B.磁通C.磁场强度D.磁阻4、铁、钴、镍及其合金的相对磁导率是（）。
A.略小于1B.略大于1C.等于1D.远大于15、如5-22所示，直线电流与通电矩形线圈同在纸面内，线框所受磁场力的方向为( )。
A.垂直向上B.垂直向下C.水平向左D.水平向右6、在匀强磁场中，原来载流导线所受的磁场力为F，若电流增加到原来的两倍，而导线的长度减少一半，这时载流导线所受的磁场力为( )。
F F F7、如5-23所示，处在磁场中的载流导线，受到的磁场力的方向应为( )。
A.垂直向上B.垂直向下C.水平向左D.水平向右8、空心线圈被插入铁心后( )。
《电工基础》项目5磁场与磁路
直流电磁铁
交流电磁铁
励磁电流恒定，与 励磁电流随空气隙
空气隙无关
的增大而增大
磁滞损耗和涡 流损耗
吸力
铁心结构
无
有
恒定不变
脉动变化
由整块铸钢或工程 由多层彼此绝缘的
纯铁制成
硅钢片叠成
模块小结
知识点连接
名称 磁通 磁感应强度 磁导率 磁场强度 磁动势 磁阻
符号 Φ B μ H Fm Rm
定义式
Φ=BS
任务一 认识电流的磁场 一、磁体、磁场与磁感线
不同磁体磁感线表述：
在磁场的某一区域里，如果磁感线是一些方向均匀的 平行直线，这一区域称为均匀磁场。距离很近的两个 异名磁极之间的磁场，除边缘部分外，就可以认为是 均匀磁场
任务一 认识电流的磁场 二、电流的磁场
直流电产生磁场现象
电流所产生磁场的方向可用右手螺旋定则（安培定则）来判断。
任务四 理解磁场对电流的作用
一、磁场对通电直导体作用
安培力及方向
通常把通电导体在磁场中受到的力称为电磁力，也称为 安培力，通电直导体在磁场内受到的力方向可用左手定 则来判断。
任务四 理解磁场对电流的作用
一、磁场对通电直导体作用
安培力及大小
把一段导线放入磁场中，当电流方向与磁场方向垂 直时，电流所受到的电磁力最大，利用磁感应强度 的表达式，F可 BI得l 安培力大小：
线圈的长度，m；
任务三 理解磁通与磁感应强度
二、磁场强度
当把圆环线圈从真空中取出，并在其中放入相对磁导 率为ur的媒介体，则磁感应强度将真空中的ur倍，即：
B uru0
NI l
u
NI l
上式表明，磁场强度的数值只与电流的大小及导体的 形状有关，而与磁场媒介质的磁导率无关，也就是说， 在一定的电流值下，同一点的磁场强度不因磁场媒介 质的不同而改变，这给工程计算带来了很大的方便。 磁场强度也是一个矢量，在均匀介质中，它的方向和 磁感应强度的方向一致。
第五章磁路与变压器
A*
A*
X
X
a* x
a x*
i
F1
A •
Xi a
• x
F2
A •
X a•
x
i
F1
A •
Xi a
x 同名端
•
F2
A •
X a
x•
同名端
二、线圈的接法 电器使用时两种电压（220V/110V）的切换：
1
*
3
*
2
4
220V： 联结 2 －3
110V： 联结 1 －3，2 －4
两种接法下线圈工作情况的分析
220V：联结 2 －3
i
1 10 *
N
3
U 220
*
2
N
4
励磁
i10
2
N
Φ m
U220 4.44 f (2N )Φm
Φ m
U 220
4.44 f 2N
220V：联结 2 －3
Φ m
U 220
4.44 f 2N
110V：联结 1 －3，2 －4
i10 1
*
1,3
3
U 110
*
2
2,4
4
U110 4.44 f (N )Φm
按绕组数分: 双绕组、多绕组及自耦变压器。
二. 构造
变压器铁心: 硅钢片叠压而成。 变压器绕组: 高强度漆包线绕制而成。 其它部件: 油箱、冷却装置、保护装置等。
线圈 铁心
铁心
壳式变压器
线圈 心式变压器
单相变压器的基本结构
i1 Φ
u1
铁芯
i2
u2 RL
原边 绕组
副边 绕组
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新课
．环形电流的磁场
电流方向与磁感线方向之间的关系，用安培定则判定。
新课
= B cos θ；B2 = B sin
转的力矩M1 = K1 I；
（ M1 = M2 ）时，线圈就停在某一偏转角上，指针指到刻度盘的某一刻度，刻度是均匀的。
．优点：刻度均匀，准确度高，灵敏度高。
缺点：价格贵，
新课
段：起始磁化段。
B增加得较慢（由于磁畴惯性）
随H增加很快（由于磁畴在外磁场的作用的方向）。
增加变慢（由于随着H的增加只有少数磁畴继续转基本不随H变化（已几乎没有磁畴可转向了，
减至零时，B值不等于零，而是保留一定的值，表示。
矫顽磁力：为克服剩磁所加的磁场强度。
用H
的变化总是落后于H的变化。
abcdefa为一封闭对称于原点的闭合曲线，称为磁）基本磁化曲线：连接各条对称的磁滞回线的顶点，得到
新课
无分支有分支
二、磁路的欧姆定律
1．通电线圈产生磁场，磁通随线圈匝数和所通过的电流的增大而增加。
把通过线圈的电流和线圈匝数的乘积称为磁动势。