电子电工.ppt

2. 了解变压器的基本结构、工作原理、运行特性和绕组的同极性端,理解变压器额定值的意义;
3. 掌握变压器电压、电流和阻抗变换作用。
本章要求:
第6章磁路与铁心线圈电路
1. 理解磁场的基本物理量的意义,了解磁性材料的基本知识及磁路的基本定律,会分析计算交流铁心线圈电路;
磁路的基本物理量和基本性质
1、磁感应强度
磁感应强度B :  表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。
磁感应强度B的大小:
磁感应强度B的方向: 与电流的方向之间符合右手螺旋定则。
磁感应强度B的单位: 特斯拉(T),1T = 1Wb/m2
均匀磁场: 各点磁感应强度大小相等,方向相同的 磁场,也称匀强磁场。

2、磁通
磁通:穿过垂直于B方向的面积S中的磁力线总数。
说明: 如果不是均匀磁场,则取B的平均值。
在均匀磁场中= B S 或 B= /S
磁感应强度B在数值上可以看成为与磁场方向垂直的单位面积所通过的磁通,故又称磁通密度。
磁通的单位:韦[伯](Wb) 1Wb =1V·s
3、磁场强度
磁场强度H :介质中某点的磁感应强度 B 与介质
磁导率之比。
磁场强度H的单位:安培/米(A/m)
真空的磁导率为常数,用 0表示,有:
4、磁导率
磁导率:表示磁场媒质磁性的物理量,衡量物质
的导磁能力。
相对磁导率 r:
任一种物质的磁导率和真空的磁导率0的比值。
磁导率的单位:亨/米(H/m)
物质的磁性
1)非磁性物质
非磁性物质分子电流的磁场方向杂乱无章,几乎不受外磁场的影响而互相抵消,不具有磁化特性。
非磁性材料的磁导率都是常数,有:
所以磁通与产生此磁通的电流 I 成正比,呈线性关系。
当磁场媒质是非磁性材料时,有:
即 B与 H 成正比,呈线性关系。
由于
O
H
B
 0  r  1
B =  0 H
()
( I )
2.)磁性物质
磁性物质内部形成许多小区域,其分子间存在的一种特殊的作用力使每一区域内的分子磁场排列整齐,显示磁性,称这些小区域为磁畴。
在外磁场作用下,磁畴方向发生变化,使之与外磁场方向趋于一致,物质整体显示出磁性来,称为磁化。即磁性物质能被磁化。
磁
畴
外
磁
场
在没有外磁场作用的普通磁性物质中,各个磁畴排列杂乱无章,磁场互相抵消,整体对外不显磁性。
磁
畴
磁性材料的特性、磁导率和磁化曲线
1、高导磁性
磁性材料的磁导率通常都很高,即r 1 (如坡莫合金,其r 可达 2105 ) 。
磁性材料能被强烈的磁化,具有很高的导磁性能。
磁性材料主要指铁、镍、钴及其合金等。
磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备中,如电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都放有铁心。
磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备中,如电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都放有铁心。在这种具有铁心的线圈中通入不太大的励磁电流,便可以产生较大的磁通和磁感应强度。
磁性物质由于磁化所产生的磁化磁场不会随着外磁场的增强而无限的增强。
2、磁饱和性、磁化曲线
BJ 磁场内磁性物质的磁化磁场
的磁感应强度曲线;
B0 磁场内不存在磁性物质时的
磁感应强度直线;
B BJ曲线和B0直线的纵坐标相
加即磁场的 B-H 磁化曲线。
O
H
B
B0
BJ
B
•
a
•
b
磁化曲线
磁性物质由于磁化所产生的磁化磁场不会随着外磁场的增强而无限的增强。当外磁场增大到一定程度时,磁性物质的全部磁畴的磁场方向都转向与外部磁场方向一致,磁化磁场的磁感应强度将趋向某一定值。如图。
B-H 磁化曲线的特征:
Oa段:B 与H几乎成正比地增加;
ab段: B 的增加缓慢下来;
b点以后:B增加很少,达到饱和。
O
H
B
B0
BJ
B
•
a
•
b
有磁性物质存在时,B 与 H不成
正比,磁性物质的磁导率不是常数,随H而变。
有磁性物质存在时,与 I 不成
正比。
磁性物质的磁化曲线在磁路计算上极为重要,其为非线性曲线,实际中通过实验得出。
O
H
B,
B

磁化曲线
B和与H的关系
几种常见磁性物质的磁化曲线
a 铸铁 b 铸钢 c 硅钢片
O
103
H/(A/m)
H/(A/m)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 103
B/T









a
b
a
b
c
c