磁路精品課件

1、關于磁路第一張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.1 磁路的基本知識 1.1.1 磁場 人們通過長期的探索和研究，發(fā)現(xiàn)當兩個互不接觸的磁體靠近時，它們之間之所以會發(fā)生相斥或相吸，是因為在磁體周圍存在著一個作用力的空間，這一作用力的空間稱為磁場。第二張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月磁場可用磁力線來描述磁力線有以下幾個特點需要注意：磁力線出入磁體總是垂直的。磁力線的疏密程度反映了磁場的強弱。磁力線越密，表示磁場越強；磁力線越疏，表示磁場越弱。磁力線是一些互不相交的閉合曲線。第三張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月通電直導線周圍的磁場用右手握住通電直導線，并把拇指伸出，讓拇指

2、指向電流方向，則四指環(huán)繞的方向就是磁力線的方向。第四張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月通電螺旋線圈周圍的磁場用右手握住螺線管，使彎曲的四指指著電流的方向，則伸直的拇指所指的方向就是螺線管內部磁力線的方向。也就是說，拇指所指的是螺線管的N極。第五張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.1.2 磁路常用物理量（1）磁通 通過與磁場方向垂直的某一面積上的磁力線的總數(shù)稱為通過該面積的磁通量，簡稱磁通，用字母 表示。單位是韋伯，符號Wb表示。 當面積一定時，通過該面積的磁通越大，則磁 場就越強。第六張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.1.2 磁路常用物理量（2）磁感應強度 磁感應

3、強度是用來表示磁場中各點強弱和方向的物理量。單位是特斯拉，用符號T表示。 A為與磁感應強度方向垂直的某一截面積，m2。磁感應強度也稱為磁通密度 ，簡稱磁密第七張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.1.2 磁路常用物理量（3）磁導率 磁導率（導磁系數(shù)）表示媒介質導磁性能的物理量，磁導率用 表示，單位亨米，用符號Hm表示。 由實驗測得，真空中的磁導率是一個常數(shù)，用 表示。 第八張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月一般把任一媒介質的磁導率與真空中磁導率的比值稱為相對磁導率，即 可以看出：相對磁導率一個無量綱的量 第九張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月鐵磁材料:鐵、鈷、鎳、硅鋼等

4、，相對磁導率遠大于1非鐵磁材料：如：銅、鋁、木材、橡膠 （1）順磁材料：相對磁導率稍大于1；（2）逆磁材料：相對磁導率稍小于1；第十張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.1.2 磁路常用物理量（4）磁場強度（注意與磁感應強度的區(qū)別） 磁場中任一點的磁場強度的大小只與產生磁場的電流大小和通電導體的幾何形狀有關，而與媒介質的性質無關。 磁場強度的單位為安米，用符號Am表示。磁場強度也是一個矢量，其方向和所在點的磁感應強度的方向相同第十一張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.2 常用的鐵磁材料及其特性1.2.1鐵磁材料的磁化曲線 (1)鐵磁物質的磁化 使原來沒有磁性的物質具有磁性的過

5、程稱為磁化。只有鐵磁物質才能被磁化，而非鐵磁物質是不能被磁化的。第十二張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.2.1鐵磁材料的磁化曲線 (2)起始磁化曲線 鐵磁材料的磁感應強度B隨磁場強度H而變化的曲線稱為磁化曲線.第十三張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月(3)磁滯回線磁滯現(xiàn)象的產生是由于鐵磁材料中的磁疇在外磁場作用下，發(fā)生倒轉時，彼此之間產生的摩擦。由于這種摩擦的存在，當外磁場停止作用后，磁疇中與外磁場方向一致的排列便被保留下來，不能恢復原狀，因此形成了磁滯現(xiàn)象和剩磁。第十四張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月(4)基本磁化曲線 同一鐵磁材料在不同的值下有不同的磁滯回線，

6、因此用不同的值可測出許多大小不同的磁滯回線.工程上所用的磁化曲線就是這種磁化曲線 第十五張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.2.2 鐵磁材料的損耗鐵磁材料的損耗包括: 磁滯損耗和渦流損耗;在電機和變壓器中，通常把磁滯損耗和渦流損耗合在一起，稱為鐵心損耗，簡稱鐵耗。第十六張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月(1)磁滯損耗將鐵磁材料置于交變磁場中時，鐵磁材料在交變磁場的作用下而反復磁化過程中，磁疇之間不停地互相摩擦，消耗能量，因此引起損耗，這種損耗稱為磁滯損耗。第十七張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月磁滯損耗的大小和哪些參數(shù)有關？試驗表明，交流磁化時，磁滯損耗與磁場交變的頻

7、率f 、鐵磁材料的體積V和磁感應強度的最大值 有關為磁滯損耗系數(shù)其大小取決于鐵磁材料的性質 第十八張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月(2)渦流損耗因為鐵磁材料是導電的，故當通過鐵磁材料中的磁通隨時間變化時，根據(jù)電磁感應定律，鐵磁材料中將產生感應電動勢，并引起環(huán)流。這些環(huán)流在鐵磁材料內部圍繞磁通做旋渦狀流動，稱為渦流。 第十九張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月渦流損耗：渦流在其流通路徑上的等效電阻中產生的I R損耗稱為渦流損耗。渦流損耗與磁場交變頻率f、厚度d和最大磁感應強度Bm的平方成正比，與材料的電阻率成反比。2第二十張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月減小渦流損耗的措

8、施：首先：應減小厚度（鋼片的厚度制成0.5和0.35mm）；其次：增加渦流回路中的電阻。電工鋼片中加入適量的硅，制成硅鋼片，顯著提高電阻率。第二十一張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月(3)鐵芯損耗變壓器或電機的鐵心損耗，簡稱鐵耗=磁滯損耗+渦流損耗在工程上有個經驗公式 第二十二張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.3 磁路的基本定律1.3.1 全電流定律第二十三張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.3.2 磁路的歐姆定律磁路：與電路相仿，將磁通比擬為電流，則磁路是磁通行經的路徑。磁動勢 F = Ni磁 阻 Rm= l /(A) l為磁路的長度 A為鐵心截面積磁 導 m

9、= 1 / Rm磁路歐姆定律： = F/Rm 鐵磁材料的磁阻隨飽和程度的提高而增加第二十四張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月注意：磁路的磁阻與磁導率成反比，由于空氣的磁導率 遠遠地小于鐵磁材料的磁導率，所以空氣的磁阻遠遠地大于鐵磁材料的磁阻，故有時分析時可以忽略漏磁通。第二十五張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 1.3.3 磁路的基爾霍夫第一定律 = 0 圖示的有分支磁路： 1+2=3 進入或穿出任一封閉面的總磁通量的代數(shù)和等于零，或穿入任一封閉面的磁通量恒等于穿出該封閉面的磁通量。圖示的有分支磁路： 1+2=3第二十六張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.3.4磁路基

10、氏第二定律 任一閉合磁路上磁動勢的代數(shù)和恒等于磁壓降的代數(shù)和?；芈罚篐1l1+H3l3=N1i1回路：-H2l2-H3l3=-N2i2回路：H1l1-H2l2=N1i1-N2i2F=Ni=Hl=Rm第二十七張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月磁路與電路的比較磁路電路磁通 電流 i磁動勢 F 電動勢 e磁阻 Rm電阻 R磁壓降 Hl電壓降 u磁導 m電導 G歐姆定律 = F / Rm歐姆定律 i=u / R基氏第一定律 =0基氏第一定律 i=0基氏第二定律 F=Hl=R基氏第二定律 e=u=iR磁路與電路的比較第二十八張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.3.5 電磁感應定律(1)

11、電磁感應現(xiàn)象 法拉第發(fā)現(xiàn)：當導體相對于磁場運動而切割磁力線，或者線圈中的磁通發(fā)生變化時，在導體或線圈中都會產生感應電動勢。 若導體或線圈構成閉合回路，則導體或線圈中將有電流流過。這種由磁感應產生的電動勢稱為感應電動勢。由感應電動勢產生的電流稱為感應電流，其方向與感應電動勢的方向相同。這種磁感應出電的現(xiàn)象稱為電磁感應。第二十九張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月(2) 直導體的感應電動勢運動電動勢的大小可用另一種形式表示 l 為導體在磁場中的長度，m；v 為導體與磁場之間的運動速度，m/s；e的單位為V。三者之間互相垂直;電動勢的方向用右手定則確定第三十張，PPT共三十三頁，創(chuàng)作于2022年6月(3)線圈中的感應電動勢若電動勢、電流和磁通的正方向如右圖所示，即電流正方向與磁通正方向符合右手