[物理]第6章磁路与铁心线圈.ppt

6.1 磁路及其分析方法 ——6.1.1 磁场的基本物理量 —— 6.1.2 磁性材料的磁性能 6.1.3 磁路的分析方法 6.2 交流铁心线圈电路 三、功率损耗 四、等效电路 等效电路 先把铁心线圈的电阻R和感抗Xσ划出，剩下的就成为一个没有电阻和漏磁通的理想铁心线圈电路。 φ i u R Xσ uσ uR u/ 但铁心中仍有能量的损耗和能量的储放。因此可将这个理想的铁心线圈交流电路用具有电阻R0和感抗X0的一段电路来等效代替。其电路如图所示。 * 第6章 磁路与铁心线圈电路 返回 6.1 磁路及其分析方法 6.2 交流铁心线圈电路 6.3 变压器 6.4 电磁铁 目 录 返回 磁场的特性可用磁感应强度、磁通、磁场强度、磁导率等几个物理量表示。 一、磁感应强度 与磁场方向相垂直的单位面积上通过的磁通（磁 力线），可表示磁场内某点的磁场强弱和方向。 B的单位：特［斯拉］（T） 1T＝104Gs ?的单位：韦伯 矢量 二、磁通 磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积， 称为通过该面积的磁通?。 如 磁场内各点的磁感应强度的大小相等，方向相同， 这样的磁场则称为均匀磁场。 ?＝BS ?的单位：伏?秒，通称为韦[伯] Wb 或麦克斯韦Mx 1Wb＝108Mx 三、磁场强度 磁场强度是计算磁场所用的物理量，其大小为磁 感应强度和导磁率之比。 H的单位：安／米 ? 的单位：亨／米 安培环路定律（全电流定律）： 磁场中任何闭合回路磁场强度的线积分,等于通过这个闭合路径内电流的代数和，即 矢量 I1 I2 I3 电流方向和磁场强度的方向 符合右手定则，电流取正； 否则取负。 在无分支的均匀磁路（磁路的材料和截面积相同，各处的磁场强度相等）中，如环形线圈，安培环路定律可写成： 其中 l x＝2 ? x是半径为x的圆周长 Hx是半径 x 处的磁场强度 F＝NI即线圈匝数与电流的乘积，称磁通势 单位为安[培]（A） 在无分支的均匀磁路中，如环形线圈，安培环路定律可写成： 讨论 磁场内某一点的磁场强度H与?有关吗？ 由上两式可知，磁场内某一点的H只与电流大小、线圈匝数及该点的几何位置有关，而与? 无关 ?真空中的磁导率为常数 四、磁导率 磁导率? 是一个用来表示磁场媒质磁性和衡量物质导磁能力的物理量。 ?一般材料的磁导率 ? 和真空磁导率 ?0 的比值，称为 该物质的相对磁导率 ?r 或 磁性材料的磁性能 一、高导磁性 指磁性材料的磁导率很高， ?r1，使其具有 被强烈磁化的特性。 二、磁饱和性 当外磁场（或励磁电流）增大到一定值时，磁性 材料的全部磁畴的磁场方向都转向与磁场的方向一致，磁化磁场的磁感应强度BJ达到饱和值。 高导磁性、磁饱和性、磁滞性、非线性 磁化曲线 B和?与H的关系 注 当有磁性物质存在时 B与H不成比例，?与I也不成比例。 三、磁滞性 当铁心线圈中通有交变电流（大小和方向都变化） 时，铁心就受到交变磁化，电流变化时，B随H而变化， 当H已减到零值时，但B未回到零，这种磁感应强度滞 后于磁场强度变化的性质称磁性物质的磁滞性。 磁滞回线 剩磁：当线圈中电流减到零 （H＝0），铁心在磁化时所 获的磁性还未完全消失，这 时铁心中所保留的磁感应强 度称为剩磁感应强度Br。 根据磁性能，磁性材料又可分为三种： 软磁材料（磁滞回线窄长。常用做磁头、磁心等）、 永磁材料（磁滞回线宽。常用做永久磁铁）、 矩磁材料（磁滞回线接近矩形。可用做记忆元件）。 i 一、磁路 线圈通入电流后，产生磁通，分主磁通?和漏磁通Φσ 。 线圈 铁心 二、磁路的欧姆定律 对于环形线圈 磁路的 欧姆定律 说明 F=NI为磁通势 Rm为磁阻 l为磁路的平均长度 S为磁路的截面积 磁路与电路对照 磁路 电路 磁通势F 电动势E 磁通? 电流I 磁感应强度B 电流密度J 磁阻Rm 电阻R 三、磁路的计算 在计算电机、电器等的磁路时，要预先给定铁心中的磁通（或磁感应强度），而后按照所给的磁通及磁路各段的尺寸和材料去求产生预定磁通所需的磁通势F＝NI（或励磁电流I）。 计算均匀磁路要用磁场强度H，即NI＝Hl， 如果磁路由不同