《电工技术》课程教学资源（PPT电子教案讲稿课件）第7章 磁路与铁心线圈电路

电工技术 diangong 第7章磁路与铁心线圄电路 7.1磁场的基本物理量 72磁性材料的磁性能 73磁路及其基本定律 74交流铁心线圈电路 75变压器 76电磁铁 总目录章目录返回上一页下一页

总目录 章目录 返回 上一页 下一页 第7章 磁路与铁心线圈电路 7.2 磁性材料的磁性能 7.5 变压器 7.6 电磁铁 7.1 磁场的基本物理量 7.3 磁路及其基本定律 7.4 交流铁心线圈电路

电工技术 diangong 第7章磁路与铁心线圈电路 本章要求: 理解磁场的基本物理量的意义,了解磁性材料的 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; 2.了解变压器的基本结构、工作原理、运行特性和 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; 4.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。 总目录章目录返回上一页下一页

总目录 章目录 返回 上一页 下一页 2. 了解变压器的基本结构、工作原理、运行特性和 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； 4.了解三相电压的变换方法； 本章要求： 第7章 磁路与铁心线圈电路 5. 了解电磁铁的基本工作原理及其应用知识。 1. 理解磁场的基本物理量的意义，了解磁性材料的 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；

电工技术 7.1碱场的基本物理量 diangong 7.1.1磁感应强度 磁感应强度B: 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: 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: B 磁感应强度B的单位:特斯拉(T),1T=IWb/m2 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。 总目录章目录返回上一页下一页

总目录 章目录 返回 上一页 下一页 7.1 磁场的基本物理量 7.1.1 磁感应强度 磁感应强度B : 表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。 磁感应强度B的大小: 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。 lI F B = 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，方向相同的 磁场，也称匀强磁场

电工技术 7.12磁通 diangong 磁通①: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=BS或B=①/S 说明:如果不是均匀磁场,则取B的平均值 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①的单位:韦[伯](wb)1Wb=1vs 7.13磁场强度 磁场强度H:介质中某点的磁感应强度B与介质 磁导率之比。 B H 磁场强度H的单位:安培米(A/m) 总目录章目录返回上一页下一页

总目录 章目录 返回 上一页 下一页 7.1.2 磁通 磁通 ：穿过垂直于B方向的面积S中的磁力线总数。 说明: 如果不是均匀磁场，则取B的平均值。 在均匀磁场中  = B S 或 B=  /S 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 的单位:韦[伯](Wb) 1Wb =1V·s 7.1.3 磁场强度 磁场强度H ：介质中某点的磁感应强度 B 与介质 磁导率 之比。 磁场强度H的单位 ：安培/米（A/m)  B H =

电工技术 安培环路定律(全电流定律) diangong Hdl=>I H 式中:中Hdl是磁场强度矢量沿任意闭合 12 线(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。 安培环路定律电流正负的规定: 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。 在均匀磁场中H=N或H= 安培环路定律将电流与磁场强度联系起来。 总目录章目录返回上一页下一页

总目录 章目录 返回 上一页 下一页 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。 式中： 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；  H dl 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：  H dl = I 安培环路定律（全电流定律） I1 H I2 安培环路定律将电流与磁场强度联系起来。 在均匀磁场中 Hl = IN l IN 或 H =

电工技术 diangong 例:环形线圈如图,其中媒质是均匀的,试计算 线圈内部各点的磁场强度。 解:取磁通作为闭合回线,以其 方向作为回线的围绕方向,则有: ∮Hdl=∑ N匝 ∮Hdl=mk=H×2zx ∑I=M S I×2x=N 总目录章目录返回上一页下一页

总目录 章目录 返回 上一页 下一页 例: 环形线圈如图，其中媒质是均匀的， 试计算 线 圈内部各点的磁场强度。 解: 取磁通作为闭合回线，以 其 方向作为回线的围绕方向，则有： H dl = Hx lx = Hx2 x  I = NI Hx2π x = NI  H dl = I S x  Hx I N匝

电工技术 diangong N匝 故得:Hx= lx 式中:N线圈匝数; l2x是半径为x的圆周长; H、半径x处的磁场强度 NI为线圈匝数与电流的乘积。 线圈匝数与电流的乘积N,称为磁通势,用字母 F表示,则有 F=N 磁通由磁通势产生,磁通势的单位是安培]。 总目录章目录返回上一页下一页

总目录 章目录 返回 上一页 下一页 线圈匝数与电流的乘积NI ，称为磁通势，用字母 F 表示，则有 F = NI 磁通由磁通势产生，磁通势的单位是安[培]。 式中：N 线圈匝数； lx =2x是半径为x的圆周长； Hx 半径x处的磁场强度； NI 为线圈匝数与电流的乘积。 x x l NI 2 x NI H = = π 故得： S x  Hx I N匝

电工技术 diangong 7.1.4磁导率 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:享米(Hm) 真空的磁导率为常数,用0表示,有: A0=4×10-Hm 相对磁导率ur 任一种物质的磁导率和真空的磁导率A的比值。 B 总目录章目录返回上一页下一页

总目录 章目录 返回 上一页 下一页 真空的磁导率为常数，用 0表示，有： 7.1.4 磁导率 磁导率 ：表示磁场媒质磁性的物理量，衡量物质 的导磁能力。 4π 10 H/m 7 0 −  =  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。 0 r    = 磁导率 的单位：亨/米（H/m） B0 B = H H 0  =

电工技术 diangong 例:环形线圈如图,其中媒质是均 N匝 匀的,磁导率为u,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d N x 故相应点磁感应强度为Bx=Hx=h N 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,与磁 场媒质的磁性(ω)无关;而磁感应强度B与磁场媒 质的磁性有关 总目录章目录返回上一页下一页

总目录 章目录 返回 上一页 下一页 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 x x l NI H = 故相应点磁感应强度为 x x x l NI B = H =  S x  Hx I N匝 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，与磁 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

电工技术 7.1.5物质的磁性 diangong 1.非磁性物质 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。 非磁性材料的磁导率都是常数,有: H≈P0r≈1 当磁场媒质是非磁性材料时,有:↑B(①) B=0 H 即B与H成正比,呈线性关系。 由于p② N H H(n 所以磁通①与产生此磁通的电流I成正比,呈 线性关系 总目录章目录返回上一页下一页

总目录 章目录 返回 上一页 下一页 7.1.5 物质的磁性 1. 非磁性物质 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。 非磁性材料的磁导率都是常数，有： 所以磁通 与产生此磁通的电流 I 成正比，呈 线性关系。 当磁场媒质是非磁性材料时，有： 即 B与 H 成正比，呈线性关系。 由于 l NI H S Φ B = , = O H B    0  r  1 B =  0 H ( ) ( I )