《部分電磁耦合原理》課件

部分電磁耦合原理本課程將探討電磁耦合的基本原理和應(yīng)用，并介紹其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用案例。課程大綱電磁耦合現(xiàn)象概述電磁耦合現(xiàn)象的由來(lái)和應(yīng)用電磁感應(yīng)法拉第電磁感應(yīng)定律和感應(yīng)電流方向的判斷互感和自感互感系數(shù)和自感系數(shù)的概念和應(yīng)用電磁耦合電路變壓器工作原理和應(yīng)用問(wèn)題由來(lái)電磁相互作用電磁現(xiàn)象的相互作用關(guān)系如何解釋?能量轉(zhuǎn)換電磁能量轉(zhuǎn)換的原理是什么?實(shí)際應(yīng)用電磁耦合在生活和工業(yè)中有哪些應(yīng)用?電磁耦合現(xiàn)象的應(yīng)用電力傳輸變壓器利用電磁耦合原理實(shí)現(xiàn)電壓變換，提高電力傳輸效率。無(wú)線充電通過(guò)電磁感應(yīng)實(shí)現(xiàn)無(wú)線能量傳輸，為移動(dòng)設(shè)備提供便捷的充電方式。電機(jī)電磁感應(yīng)是電機(jī)工作原理的基礎(chǔ)，用于將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。傳感器利用電磁感應(yīng)原理制作傳感器，用于測(cè)量各種物理量。電磁感應(yīng)磁場(chǎng)變化當(dāng)磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。線圈運(yùn)動(dòng)當(dāng)導(dǎo)體線圈在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。電流產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小和方向取決于磁場(chǎng)變化的速率和線圈的位置。法拉第電磁感應(yīng)定律1磁通量變化當(dāng)穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。2感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小等于磁通量變化率的負(fù)值，方向滿足楞次定律。3楞次定律感應(yīng)電流的方向總是阻礙引起它的磁通量變化。感應(yīng)電流方向的判斷磁通量變化確定磁通量變化的方向，是增加還是減少。楞次定律根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)要阻礙磁通量的變化。右手定則利用右手定則，根據(jù)磁通量變化方向和感應(yīng)電流方向之間的關(guān)系判斷感應(yīng)電流方向。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小1磁通量變化率感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量變化率成正比。2線圈匝數(shù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小也與線圈匝數(shù)成正比。3磁場(chǎng)強(qiáng)度感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比。感生電流產(chǎn)生的相互作用力1磁場(chǎng)力感生電流在磁場(chǎng)中會(huì)受到磁場(chǎng)力的作用。2左手定則利用左手定則可以判斷磁場(chǎng)力的大小和方向。3相互作用感生電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)也會(huì)對(duì)原磁場(chǎng)產(chǎn)生影響，形成相互作用力?；ジ泻妥愿?互感兩個(gè)線圈之間由于磁場(chǎng)相互作用而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。2自感線圈本身電流變化產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)自身線圈的影響，形成自感現(xiàn)象?；ジ邢禂?shù)和自感系數(shù)互感系數(shù)表示兩個(gè)線圈之間耦合程度的系數(shù)。自感系數(shù)表示線圈自身產(chǎn)生磁場(chǎng)的能力，也稱為電感。電磁耦合電路變壓器工作原理磁芯變壓器利用磁芯將電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)集中起來(lái)，增強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度。線圈變壓器有兩個(gè)或多個(gè)線圈，分別稱為初級(jí)線圈和次級(jí)線圈。電壓變化通過(guò)磁場(chǎng)變化，變壓器可以實(shí)現(xiàn)電壓升降。變壓器的主要參數(shù)額定電壓變壓器正常工作時(shí)的電壓值。額定電流變壓器正常工作時(shí)的電流值。變比變壓器初級(jí)線圈電壓與次級(jí)線圈電壓的比值。效率變壓器輸出功率與輸入功率之比。理想變壓器的工作原理1初級(jí)線圈通電當(dāng)初級(jí)線圈通電時(shí)，產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)。2磁場(chǎng)穿過(guò)次級(jí)線圈磁場(chǎng)穿過(guò)次級(jí)線圈，在次級(jí)線圈中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。3次級(jí)線圈產(chǎn)生電流感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)推動(dòng)次級(jí)線圈產(chǎn)生電流。實(shí)際變壓器的損耗銅損由于線圈電阻引起的能量損耗。鐵損由于磁芯中的磁滯現(xiàn)象和渦流引起的能量損耗。漏磁由于磁場(chǎng)泄漏引起的能量損耗。變壓器的等效電路模型1理想變壓器無(wú)損耗的變壓器。2電阻代表銅損。3鐵損電阻代表鐵損。4漏感代表漏磁。變壓器的效率與調(diào)壓性能1效率表示變壓器輸出功率與輸入功率之比。2調(diào)壓性能變壓器在負(fù)載變化時(shí)，輸出電壓保持穩(wěn)定的能力。交變磁場(chǎng)的產(chǎn)生交流電通過(guò)交流電在線圈中產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。磁場(chǎng)變化交變磁場(chǎng)的強(qiáng)度和方向隨時(shí)間變化而變化。交流電磁感應(yīng)的特點(diǎn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向隨時(shí)間變化而變化。感應(yīng)電流變化感應(yīng)電流的大小和方向也隨時(shí)間變化而變化。交流電磁感應(yīng)的應(yīng)用發(fā)電機(jī)利用交變磁場(chǎng)在導(dǎo)體中感應(yīng)出電流，發(fā)電。電動(dòng)機(jī)利用交變磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體產(chǎn)生力的作用，實(shí)現(xiàn)電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。變壓器利用交變磁場(chǎng)進(jìn)行電壓變換，實(shí)現(xiàn)電能的傳輸和利用。電磁感應(yīng)現(xiàn)象在通信領(lǐng)域的應(yīng)用無(wú)線充電利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)無(wú)線能量傳輸。RFID利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)非接觸式識(shí)別技術(shù)。無(wú)線通信利用電磁波進(jìn)行無(wú)線信號(hào)傳輸。電磁感應(yīng)現(xiàn)象在電機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用感應(yīng)電機(jī)利用交變磁場(chǎng)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。發(fā)電機(jī)利用旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在導(dǎo)體中感應(yīng)出電流，發(fā)電。電磁鐵利用電磁感應(yīng)原理制作電磁鐵，實(shí)現(xiàn)機(jī)械控制。電磁感應(yīng)現(xiàn)象在磁懸浮領(lǐng)域的應(yīng)用1磁懸浮原理利用電磁感應(yīng)原理，使物體懸浮在空中。2磁懸浮列車?yán)秒姶鸥袘?yīng)原理實(shí)現(xiàn)列車懸浮運(yùn)行，提高速度和效率。3磁懸浮軸承利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)無(wú)摩擦軸承，提高效率和壽命。電磁感應(yīng)現(xiàn)象在電度表領(lǐng)域的應(yīng)用測(cè)量原理利用電磁感應(yīng)原理測(cè)量電流，進(jìn)而計(jì)算電能消耗。電度表結(jié)構(gòu)電度表通常由電流線圈、磁場(chǎng)線圈和計(jì)數(shù)器組成。計(jì)量功能電度表精確計(jì)量電能消耗，用于電費(fèi)計(jì)量。電磁感應(yīng)現(xiàn)象在變頻器領(lǐng)域的應(yīng)用1頻率變換利用電磁感應(yīng)原理改變交流電的頻率。2電機(jī)控制通過(guò)改變頻率控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)精確控制。3節(jié)能降耗變頻器可提高電機(jī)效率，降低能耗。電磁感應(yīng)現(xiàn)象在無(wú)線充電領(lǐng)域的應(yīng)用1無(wú)線能量傳輸利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)無(wú)線能量傳輸。2充電效率無(wú)線充電效率不斷提升，為移動(dòng)設(shè)備提供便捷的充電方式。電磁感應(yīng)現(xiàn)象在RFID領(lǐng)域的應(yīng)用RFID標(biāo)簽利用電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)非接觸式識(shí)別。應(yīng)用范圍RFID技術(shù)應(yīng)用于商品管理、身份識(shí)別、物流追蹤等領(lǐng)域。課程小結(jié)電磁耦合原理本課程講解了電磁耦合的基本原理和應(yīng)用。應(yīng)