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磁路、交流铁心和线圈电路 教学目的：让学生熟悉磁场的基本物理量的含义及磁性材料的性能；了解磁路的概念；学会分析铁心线圈电路的电磁关系。 教学安排： (1)旧课复习（5分钟） (2)新课讲解（80分钟） (3)新课小结（5分钟） 作业：课本习题 变压器的原理和应用 教学目的：让学生掌握变压器的变压、变流、变阻抗的原理和应用；了解自耦变压器的作用和注意事项。 教学安排： (1)旧课复习（5分钟） (2)新课讲解（80分钟） (3)新课小结（5分钟） 作业：课本习题 Rs （2）将负载通过变压器接到信号源上。 输出功率为： 设变比 则： 结论：由此例可见加入变压器以后，输出功率提高了 很多。原因是满足了电路中获得最大输出的条 件（信号源内、外阻抗差不多相等）。 ? 额定电压 变压器副边开路（空载）时，原、副边绕组允 许的电压值。 ? 额定电流 变压器满载运行时，原、副边绕组允许的电流值。 ? 额定容量 传送功率的最大能力。 （理想） 7.3.1 变压器的铭牌数据（以单相变压器为例） §7.3 变压器的使用 容量 SN 输出功率 P2 原边输入功率 P1 输出功率 P2 注意：变压器几个功率的关系 效率 变压器功 率因数 容量： 原边输入功率： 输出功率： 7.3.2 变压器的效率(?) 为防止涡流损失，铁芯一般由一片片导磁材料叠合而成。 ? 变压器的损耗包括两部分： 铜损 (PCU) ：绕组导线电阻所致。 磁滞损失：磁滞现象引起铁芯发热， 造成的损失。 涡流损失：交变磁通在铁芯中产生 的感应电流（涡流）， 造成的损失。 铁损( )： PFE * 第七章 磁路与变压器 §7.1 磁路 §7.2 变压器的工作原理 §7.3 变压器的使用 §7.4 特殊变压器简介 磁路：主磁通所经过的闭合路径。 i §7.1 磁路 7.1.1. 磁路的基本概念 线圈通入电流后，产生磁通，分主磁通和漏磁通。 ：主磁通 ：漏磁通 铁心 （导磁性能好 的磁性材料） 线圈 7.1.2 磁路计算中的基本物理量 一、磁感应强度 （磁通密度） 与磁场方向相垂直的单位面积上通过的磁通（磁 力线） 单位：韦伯 1 Tesla = 104 高斯 B 的单位：特斯拉（Tesla） 二、磁导率 ：表征各种材料导磁能力的物理量 （亨/米） 真空中的磁导率( )为常数 一般材料的磁导率 和真空中的磁导率之比， 称为这种材料的相对磁导率 ，则称为磁性材料 ，则称为非磁性材料 磁性材料的磁性能： 1. 非线性 大 小 B H (I) 2. 磁饱和性 H B B H 3. 磁滞性 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（滞回 线接近矩形。可用做记忆元件）。 三、磁场强度 H 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。 单位： B ：特斯拉 ：亨/米 ：安/米 一. 安培环路定律（全电流律）： 7.1.3 磁路的基本定律 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. 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，安培环路定律可写成： 磁路 长度L 线圈 匝数N I HL：称为磁压降。 NI：称为磁动势。一般 用 F 表示。 F=NI 总磁动势 在非均匀磁路（磁路的材料或截面积不同，或磁场强度不等）中，总磁动势等于各段磁压降之和。 例： I N 对于均匀磁路 磁路中的 欧姆定律 二. 磁路的欧姆定律： 则： I N S L 注：由于磁性材料 是非线性的，磁路欧姆定律多用作定性 分析，不做定量计算。 令： Rm 称为磁阻 磁路和电路的比较（一） 磁 路 电 路 磁通 I N R + _ E I 磁压降 磁动势 电动势 电流 电压降 U 基本定律 磁阻 磁感应 强度 安培环路 定律 磁 路 I N 欧姆定律 电阻 电流 强度 克氏 电压定律 克氏 电流定律 磁路与电路的比较 (二) 电 路 R + _ E I 励磁电流：在磁路中用来产生磁通的电流 励磁电流 直流 ------- 直流磁路 交流