任务一磁路及其分析方法教案File.doc

酒泉职业技术学院《电工技术》学习领域教案 NO：1 班 级 周 次 时 间 节 次 复习提问 生活中常见的磁路有哪些？变压器的功率损耗有哪些？ 学习情境 学习情境四 ：磁路与变压器 课程内容 任务一 磁路及其分析方法 课时 2 学习目标 1．掌握磁场的基本物理量； 2．掌握磁性材料的磁性能； 3．掌握磁路的分析方法。 主要内容（*重点、难点） 教学设计与组织 重点： 1．磁场的基本物理量； 2．磁性材料的磁性能。 难点： 1．磁路的分析方法 【教学设计】 课前复习4＇、新课导入3＇、讲授新课75＇、课堂练习12＇、复习总结3＇、布置作业3＇ 【教学组织】 讲授法、讨论法、案例教学法、示范法、任务驱动法 教学地点 教学仪器设备 教学及参考资料 练习与习题 《电工技术与应用》高等教育出版社 课后分析及小结 教研室主任签名 累计课时 2 任务一 磁路及其分析方法 一、磁路的基本物理量 1.磁感应强度 来衡量。（磁场内某一点的磁感应强度可用该点磁场作用与1m长，通有1A电流的导体上的力F来衡量，该导体与磁场方向垂直。）单位：特斯拉（T）即韦伯/米2 　1T= 1Wb/m2 如果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。 2.磁通ФФ，即Ф＝BS 或 B＝ 磁感应强度在数值上可以看成与磁场方向相垂直的单位面积所通过的磁通，故又称为磁通密度。 根据电磁感应定律的公式：e ＝ － 可知，在国际单位制(SI)中，磁通的单位是伏·秒，通常称为韦[伯]（）. 3.磁场强度是计算磁场时所引用的一个物理量，也是矢量。通过它来确定磁场与电流之间的关系，即＝ 上式是安培环路定律（或称为全电流定律）的数学表达式,它是计算磁路的基本公式。 4.磁导率μ 磁导率μ 。大小：真空中的磁导率用表示，实验测得为一常数。非铁磁性物质的近似等于。而铁磁性物质的磁导率很高，。单位：亨/米（） 5.几种常用磁性材料的磁导率 材料名称 铸铁 硅钢片 镍锌铁氧体 锰锌铁氧体 坡莫合金 相对磁导率 200～400 7000～10000 10～1000 300～5000 2*104～2*105 二、铁磁材料的磁性能 自然界中有电的良导体，如各类金属材料；也有导磁性能好的材料， 如表列举的铁、镍、钴、硅钢、合金等。按导磁性能的好坏，大体上可将物质分为两类：磁性材料（也称为铁磁材料）和非磁性材料。 磁性材料 非磁性材料 铁、钴、镍、钆及其合金 水银、铜、硫、氯、氢、 银、金、锌、铅、氧、 氮、铝、铂等。 1．高导磁性 磁性材料 非磁性材料 μr1高导磁性，在磁场 中可被强烈磁化 μr≈1不能被强烈磁化 为什么磁性物质具有被磁化的特性呢？因为磁性物质不同于其他物质，有其内部特殊性。我们知道电流产生磁场，在物质的分子中由于电子环绕原子核运动和本身自转运动而形成分子电流，分子电流也要产生磁场，每个分子相当于一个基本小磁场。同时，在磁性物质内部还分成许多小区域；由于磁性物质的分子间有一种特殊的作用力而使每一区域的分子磁铁都排列整齐，显示磁性。 2．磁饱和性 对磁性物质来说，由于磁化所产生地磁化磁场不会随着外磁场的增强而无限地增强。当外磁场（或励磁电流）增大到一定值时，全部磁畴的磁场方向都转向与外磁场的方向一致。这时磁化磁场的磁感应强度达到饱和值。如图所示磁化曲线。 3．磁滞性 的变化滞后于的变化，故名磁滞特性。 当铁心由铁磁构成，线圈通有交变电流时，铁心受到交变磁化，一个周期内的曲线如图所示。其特点有： 当电流时，即铁心中当外磁场为零时，仍保留部分磁性，此时的B2称为剩磁 （2）若使，则应继续加反向电流（反向磁场）到达3点，此时将的H值，即值称为矫顽力表示B与H的变化关系的闭合曲线称为磁滞回线，即B的变化滞后于H的变化 磁滞的作用： 1）铁心反复磁化所具有的磁滞现象将产生热量，并耗散掉，称为磁滞，其大小与磁滞回线的面积成正比2）根据磁滞回线面积的大小，又可继续将磁性材料分为三类：软磁材料，永磁材料，矩磁材料。 ，磁通势为F ，磁阻为Rm，则 此即磁路的欧姆定律。 3.磁路的分析计算 1）主要任务: 预先选定磁性材料中的磁通? (或磁感应强度)，按照所定的磁通、磁路各段的尺寸和材料,求产生预定的磁通所需要的磁通势F=NI ， 确定线圈匝数和励磁电流。 2）基本公式: 设磁路由不同材料或不同长度和截面积的 n 段组成，则基本公式为： 即：