第7章
磁路与铁心线圈电路
哈尔滨工业大学电工学教研室
目录
7.1 磁场的基本物理量
7.2 磁性材料的磁性能
7.3 磁路及其基本定律
7.4 交流铁心线圈电路
7.5 变压器
7.6 电磁铁
返回
磁场的特性可用磁感应强度、磁通、磁场强度、磁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。
S
I l F B Φ=
=B 的单位：特[斯拉]（T ）
1T ＝104Gs
Φ的单位：韦伯
矢量
7.1 磁场的基本物理量
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。
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Φ。
Φ＝BS
Φ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。
μ
B
H =
H 的单位：安／米μ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
H
I 1
I 2
I 3
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。
?
∑=I Hdl 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：
I
x
Hx
∑?
=?==NI
I x H
l H Hdl x x x π2x
x l NI
H =
其中
l x ＝2 πx 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 ）
四、磁导率
磁导率μ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。
讨论
磁场内某一点的磁场强度H 与μ有关吗？
x
x x l NI
H B μ
μ ==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μ无关x
x l NI H =
?真空中的磁导率为常数
m
H /1047
0-?=πμ
?一般材料的磁导率μ和真空磁导率μ0的比值，称为该物质的相对磁导率μr
μμμ=
r 或
0B B H H r =
=μμμ磁性材料
非磁性材料
11>≈r r μμ返回
磁性材料的磁性能
一、高导磁性
指磁性材料的磁导率很高，
r
>>1，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B
J 达到饱和值。
7.2 磁性材料的磁性能高导磁性、磁饱和性、磁滞性、非线性
B B
B 0
B J b
a
磁化曲线
B 和μ与H 的关系
B ￡? μ
B
H
O
μ
注
当有磁性物质存在时
B 与H 不成比例，Φ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
B
H 1
23
4
5
6O
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B r
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）。
1
u 2
u i
Φ
s
Φ一、磁路
线圈通入电流后，产生磁通，分主磁通Φ和漏磁通ΦS 。
线圈
铁心
7.3 磁路及其基本定律
二、磁路的欧姆定律
对于环形线圈
l
S
l B
Hl NI μμΦ
===Rm F
S
l NI =
=Φμ磁路的欧姆定律
说明
F=NI 为磁通势R m 为磁阻
l 为磁路的平均长度S 为磁路的截面积
I
N
Φ
R +
_
E
I
U
磁路与电路对照磁路
电路
磁通势F
电动势E 磁通Φ
电流I
磁感应强度B 电流密度J 磁阻R m
电阻R
S
l
Rm μ=
S
l R γ=
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。
计算均匀磁路要用磁场强度H，即NI＝Hl，
如磁路由不同的材料、长度和截面积的几段组成，则磁路由磁阻不同的几段串联而成。
NI＝H1 l1＋H2 l2＋ ＝ （H l）
如：由三段串联而成的
继电器磁路
Φ
B 1
B 0
B 2H 1
S 1S 2S 0
H 2H 0B ＝f （H ）
B ＝f （H ）B ＝f （H ）
l 1
l 2
H 11H 22
H 0δ／∑（H ）＝NI
δ
l l I
1S 2
S 1
l 1
μ1
μ2
μ0
δl 2
解
磁路的平均长度为l ＝（（10＋15）／2）π
＝39.2cm
查铸钢的磁化曲线，当B ＝0.9T 时，
H 1＝500A ／m
于是H 1 l 1＝195A 空气隙中的磁场强度为
H 0＝B 0／μ0＝0.9／（4 π310－7）＝7.23105A/m
有一环形铁心线圈，其内径为10cm ，外径为15cm ，铁心材料为铸钢。磁路中含有一空气气隙，其长度等于0.2cm 。设线圈中通有1A 电流，如要得到0.9T 的磁感应强度，试求线圈匝数。
例题7.1
H 0δ＝7.2 310530.2 310-2＝1440A
总磁通势为NI ＝∑（H l ）＝H 1 l 1＋H 0δ
＝195＋1440＝1635
线圈匝数为N ＝NI ／I ＝1635若要得到相等的磁感应强度，采用磁导率高的铁心材料，可使线圈的用铜量大为降低。
若线圈中通有同样大小的励磁电流，要得到相等的磁通，采用磁导率高的铁心材料，可使铁心的用铁量大为降低
当磁路中含有空气隙时，由于其磁阻较大，要得到相等的磁感应强度，必须增大励磁电流（线圈匝数一定）
结论
一、电磁关系
铁心线圈分为：直流铁心线圈和交流铁心线圈
￡?
u
￡-
￡-e
￡
?
￡-e s
￡
?
Φ
Φs
i
铁心线圈的交流电路
u
i ￡¨Ni ￡
?Φ
Φs
e
e s dt
d N
e Φ
-=dt
di
L dt d N e s
s -=Φ-=7.4 交流铁心线圈电路
第3章 热力学第一定律 本章基本要求 深刻理解热量、储存能、功的概念，深刻理解内能、焓的物理意义 理解膨胀（压缩）功、轴功、技术功、流动功的联系与区别 本章重点 熟练应用热力学第一定律解决具体问题 热力学第一定律的实质: 能量守恒与转换定律在热力学中的应用 收入-支出=系统储能的变化 = +sur sys E E 常数 对孤立系统：0=?isol E 或 0=?+?sur sys E E 第一类永动机：不消耗任何能量而能连续不断作功的循环发动机。 3．1系统的储存能 系统的储存能的构成：内部储存能+外部储存能 一．内能 热力系处于宏观静止状态时系统内所有微观粒子所具有的能量之和，单位质量工质所具有的内能，称为比内能，简称内能。U=mu 内能=分子动能+分子位能 分子动能包括： 1．分子的移动动能 2。分子的转动动能. 3．分子内部原子振动动能和位能 分子位能：克服分子间的作用力所形成 u=f (T,V) 或u=f (T,P) u=f (P,V)
注意: 内能是状态参数. 特别的: 对理想气体u=f (T) 问题思考: 为什么? 外储存能：系统工质与外力场的相互作用（如重力位能）及以外界为参考坐标的系统宏观运动所具有的能量（宏观动能）。 宏观动能：2 2 1mc E k = 重力位能：mgz E p = 式中 g —重力加速度。 系统总储存能：p k E E U E ++= 或mgz mc U E ++ =2 2 1 gz c u e ++ =2 21 3．2 系统与外界传递的能量 与外界热源,功源,质源之间进行的能量传递 一、热量 在温差作用下,系统与外界通过界面传递的能量。 规定: 系统吸热热量为正，系统放热热量为负。 单位：kJ kcal l kcal=4.1868kJ 特点: 热量是传递过程中能量的一种形式，热量与热力过程有关,或与过程的路径有关. 二、功 除温差以外的其它不平衡势差所引起的系统与外界传递的能量. 1．膨胀功W ：在力差作用下，通过系统容积变化与外界传递的能量。 单位：l J=l Nm 规定: 系统对外作功为正，外界对系统作功为负。
大学物理期末考题(A) 2003年1月10日 得分__________ 班级_________姓名_________学号___________ 序号____________ 注意：（1）共三张试卷。（2）填空题★空白处写上关键式子，可参考给分。计算题要排出必要的方程，解题的关键步骤，这都是得分和扣分的依据。（3）不要将订书钉拆掉。(4)第4、5页是草稿纸。 一、选择题 1、在宽度a =0.05mm 的狭缝后置一焦距f 为0.8m 的透镜， 有一屏幕处在透镜的焦平面上，如图所示。现将某单色光垂直照射在单缝上，在屏幕上形成单缝衍射条纹，试问：若在离中央明条纹上方x =1.6cm 的P 处恰为暗条纹，则该光的波长约为 (a) 450nm (b) 500nm (c) 550nm (d) 600nm _____________ 1、在宽度a =0.05mm 的狭缝后置一焦距f 为0.8m 的透镜，有一屏幕处在透镜的焦平面上，如图所示。现将某单色光垂直照射在单缝上，在屏幕上形成单缝衍射条纹，试问：若在离中央明条纹上方x =1.6cm 的P 处恰为暗条纹，则该光的波长约为 (a) 450nm (b) 500nm (c) 550nm (d) 600nm 选_____B ______ λ θθk a f x ==sin kf ax = ?λ 2、在牛顿环实验中，观察到的牛顿环的干涉圆环形条纹第9级明条纹所占的面积与第16级明条纹所占的面积之比约为 (a) 9/16 (b) 3/4 (c) 1/1 (d) 4/3 (e) 16/9 选_____________ 2、在牛顿环实验中，观察到的牛顿环的干涉圆环形条纹第9级明条纹所占的面积与第16级明条纹所占的面积之比约为 (a) 9/16 (b) 3/4 (c) 1/1 (d) 4/3 (e) 16/9 选_____C ______ 明：2 ) 12(λ -= k R r , 暗：λRk r = , λπR S S k k =-+1 3、用频率为ν的单色光照射某金属时，逸出光电子的动能为k E ，若改用频率 2ν的单色光照射该金属时，则逸出光电子的动能为 （a ）k E 2 (b) k E h -ν (c) k E h +ν (d) k E h -ν2 选_____________
第二章 热力学第一定律 思 考 题 1. 热量和热力学能有什么区别？有什么联系？ 答：热量和热力学能是有明显区别的两个概念：热量指的是热力系通过界面与外界进行的热能交换量，是与热力过程有关的过程量。热力系经历不同的过程与外界交换的热量是不同的；而热力学能指的是热力系内部大量微观粒子本身所具有的能量的总合，是与热力过程无关而与热力系所处的热力状态有关的状态量。简言之，热量是热能的传输量，热力学能是能量？的储存量。二者的联系可由热力学第一定律表达式 d d q u p v δ=+ 看出；热量的传输除了可能引起做功或者消耗功外还会引起热力学能的变化。 2. 如果将能量方程写为 d d q u p v δ=+ 或 d d q h v p δ=- 那么它们的适用范围如何？ 答：二式均适用于任意工质组成的闭口系所进行的无摩擦的内部平衡过程。因为 u h pv =-，()du d h pv dh pdv vdp =-=-- 对闭口系将 du 代入第一式得 q dh pdv vdp pdv δ=--+ 即 q dh vdp δ=-。 3. 能量方程 δq u p v =+d d （变大） 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大） 很相像，为什么热量 q 不是状态参数，而焓 h 是状态参数？ 答：尽管能量方程 q du pdv δ=+ 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大）似乎相象，但两者 的数学本质不同，前者不是全微分的形式，而后者是全微分的形式。是否状态参数的数学检验就是，看该参数的循环积分是否为零。对焓的微分式来说，其循环积分：()dh du d pv =+???蜒? 因为 0du =??，()0d pv =?? 所以 0dh =??， 因此焓是状态参数。 而对于能量方程来说，其循环积分： q du pdv δ=+???蜒?
哈尔滨工业大（威海） ２００３ /2004 学年 秋 季学期 电工技术 试题（Ａ） 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 附加题 分数 一、选择与填空（ 20分 ，1-7每题 2分，8题每空2分） 1．图（1）所示电路中，a 、b 间的等效电阻为（4?）。 （１） （２） 2．试计算图（２）所示电路中的 Ａ点的电位为（５Ｖ）。 3．将下图所示电路的ab 二端网络化成戴维南等效电路。 4．三相异步电动机的额定转速为 1460r/min 。当负载转矩为额定转矩的一 半时，电动机的转速为（1480r/min ）。 姓名 班级: 注 意 行 为 规 范 遵 守 考 试 纪 律 10V I +-a b 0.5 I 1k Ω 1k Ω
5．电路如图所示，已知X L =R=X C ，并已知安培计A 的读数为5A ，则A 1的读数为（52A ），A 2的读数为（5A ）。 6．有一交流铁心线圈，线圈匝数加倍，线圈的电阻及电源电压保持不变。铁心的磁感应强度将（增大、减小、不变），线圈中的电流将（增大、减 小 、不变） 7．将R L =8Ω的扬声器接在输出变压器的副绕组上，已知Ｎ１＝３００匝，Ｎ２＝１００匝，信号源电动势Ｅ＝６Ｖ，内阻Ｒ０＝１００Ω，扬声器得到的功率为 （０．０８７６Ｗ）。 8．三相异步电动机的额定转速为１４７０转／分，电源电压为３８０Ｖ，三角形联接，功率为30kW ，效率为93%，功率因数为0.85。试计算额定转矩为（194.90N m ?）；额定转差率为（ 2% ）；额定电流为（ 57.66A ）。 二、图中Ｎ为无源电阻网络，已知当ＵＳ＝１０Ｖ，ＩＳ＝０时，ＵＸ＝１０Ｖ；当ＵＳ＝０，ＩＳ＝１Ａ时，ＵＸ＝２０Ｖ。求当ＵＳ＝２０Ｖ，ＩＳ＝３Ａ时，ＵＸ为多少。（７分） 解: 由线性电路的叠加定理得: a s U + b s I = c x V 当V V s 10=时 V U I s s 10,0== 即 10a=10c + － U s + － U x
课程名称：对偶单纯形法 一、教学目标 在对偶单纯形法的学习过程中，理解和掌握对偶问题；综合运用线性规划和对偶原理知识对对偶单纯形法与单纯形法进行对比分析，了解单纯形法和对偶单纯形法的相同点和不同点，总结出各自的适用范围；掌握对偶单纯形法的求解过程；并能运用对偶单纯形法独立解决一些运筹学问题。 二、教学内容 1) 对偶单纯形法的思想来源(5min) 2) 对偶单纯形法原理(5min) 3) 总结对偶单纯形法的优点及适用情况(5min) 4) 对偶单纯形法的求解过程(10min) 5) 对偶单纯形法例题(15min) 6) 对比分析单纯形法和对偶单纯形法(10min) 三、教学进程： 1）讲述对偶单纯形法思想的来源： 1954年美国数学家C.莱姆基提出对偶单纯形法（Dual Simplex Method ）。单纯形法是从原始问题的一个可行解通过迭代转到另一个可行解，直到检验数满足最优性条件为止。对偶单纯形法则是从满足对偶可行性条件出发通过迭代逐步搜索原始问题的最优解。在迭代过程中始终保持基解的对偶可行性，而使不可行性逐步消失。因此在保持对偶可行性的前提下，一当基解成为可行解时，便也就是最优解。 2）讲述对偶单纯形法的原理 A.对偶问题的基本性质 依照书第58页，我们先介绍一下对偶问题的六个基本性质： 性质一：弱对偶性 性质二：最优性。如果 x j （j=1...n)原问题的可行解，y j 是其对偶问题可 行解，且有 ∑=n j j j x c 1 =∑=m i i i y b 1 ，则x j 是原问题的最优解，y j 是其对偶问题的最
优解。 性质三：无界性。如果原问题（对偶问题）具有无界解，则其对偶问题（原问题）无可行解。 性质四：强对偶性。如果原问题有最优解，则其对偶问题也一定有最优解。 性质五：互补松弛型。在线性规划问题的最优解中，如果对应某一约束条件的对偶变量值为零，则该约束条件取严格等式；反之如果约束条件取严格不等式，则其对应的对偶变量一定为零。 性质六：线性规划的原问题及其对偶问题之间存在一对互补的基解，其中原问题的松弛变量对应对偶问题的变量，对偶问题的剩余变量对应原问题的变量；这些互相对应的变量如果在一个问题的解中是基变量，则在另一问题的解中是非基变量；将这对互补的基解分别代入原问题和对偶问题的目标函数有z=w. B.对偶单纯形法（参考书p64页） 设某标准形式的线性规划问题，对偶单纯形表中必须有c j -z j ≤0（j=1...n),但b i (i=1...m)的值不一定为正，当对i=1...m ，都有b i ≥0时，表中原问题和对偶问题均为最优解，否则通过变换一个基变量，找出原问题的一个目标函数值较小的相邻的基解。 3）为什么要引入对偶单纯形法 从理论上说原始单纯形法可以解决一切线性规划问题，然而实际问题中，由于考虑问题的角度不同，变量设置的不同，便产生了原问题及其对偶问题，对偶问题是原问题从另外一个角度考虑的结果。用对偶单纯形法求解线性规划问题时，当约束条件为“≥”时，不必引入人工变量，使计算简化。 例如，有一线性规划问题： min ω =12 y 1 +16y 2 +15 y 3 约束条件 ?? ?? ???≥=≥+≥+0)3,2,1(3522 423121 i y y y y y i
中原工 Zhongyuan University of Technology Course Syllabus December 5 Note: Each student should print out this course syllabus and bring it to each class session. COURSE TITLE: Principles of Marketing: A Global Perspective INSTRUCTOR: William Teng, Ph.D., CFA CONTACT: wyteng@https://www.doczj.com/doc/7311428324.html, FACULTY BIO: Dr. William Teng received his Ph.D. in Economics and Finance from the University of Memphis in Tennessee. Dr. Teng also holds the designations of Chartered Financial Analyst (CFA). Dr. Teng has more than fifteen years of teaching experience at both the undergraduate and the graduate levels. He has published research papers in the International Journal of Service Science, Information Technology Journal, and Economics System. TEXTBOOK: Keegan, Warren, Global Marketing, 8th edition, Prentice-Hall, 4 LEARNING OUTCOMES: Upon successful course completion, students should be able to: 1. Identify the principles of marketing and explain the impact these principles have on the global economic, social/cultural, legal/political, and regulatory environment. 2. Identify regional economic markets and explain how to qualify and quantify potential opportunities using research, segmentation, and targeting techniques. 3. Explain how marketing ‘mix’ decisions – product, price, physical distribution, promotion – impact a global marketing strategy. 4. Explain the strengths and weaknesses of a company’s global marketing plan.
哈尔滨工业大学 电工学教研室 第3章正弦交流电路 返回
3.1 正弦电压与电流3.3 电阻元件、电感元件与电容元件3.4 电阻元件的交流电路3.5 电感元件的交流电路3.6 电容元件的交流电路 3.7 电阻、电感与电容元件的交流电路3.8 阻抗的串联与并联3.9 交流电路的频率特性3.10 功率因数的提高 目录 3.2 正弦量的相量表示法
3.1 正弦电压与电流 直流电和正弦交流电 前面两章分析的是直流电路，其中的电压和电流的大小 和方向是不随时间变化的。 I，U O t 直流电压和电流 返回
t i u O 正弦电压和电流 实际方向和参考方向一致 实际方向和参考方向相反 ＋ － 正半周 实际方向和参考方向一致 + _ u R ⊕ i 负半周 实际方向和参考方向相反 + _ u R ⊕ i 正弦交流电的电压和电流是按照正弦规律周期性变化的。
3.1.1 频率和周期 正弦量变化一次所需要的时间（秒）称为周期（T ）。每秒内变化的次数称为频率（），单位是赫兹（Hz ）。 我国和大多数国家采用50Hz 的电力标准，有些国家（美国、日本等）采用60Hz 。 小常识 正弦量变化的快慢还可用角频率来表示：f T ππω22==t T 2 T 2 3T t ωπ π 2π3π 4T 2u i O f 频率是周期的倒数: f =1/T 已知=50Hz,求T 和ω。 [解]T =1/=1/50=0.02s, ω=2π=2×3.14×50＝314rad/s f f f 例题3.1
3.1.2 幅值和有效值 瞬时值和幅值 正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值，用小写字母表示，如、u、e等。 i 瞬时值中的最大的值称为幅值或最大值，用带下标m的大写字母表示，如I U m、E m等。 m、 有效值 在工程应用中常用有效值表示交流电的幅度。一般所讲的正 弦交流电的大小，如交流电压380V或220V，指的都是有效值。 有效值是用电流的热效应来规定的。设一交流电流和一直流 电流I 流过相同的电阻R，如果在交流电的一个周期内交流电和直 流电产生的热量相等，则交流电流的有效值就等于这个直流电的 电流I。
绪论 (2学时) 一、基本知识点 基本要求 理解和掌握工程热力学的研究对象、主要研究内容和研究方法 ·理解热能利用的两种主要方式及其特点 ·了解常用的热能动力转换装置的工作过程 1．什么是工程热力学 从工程技术观点出发，研究物质的热力学性质，热能转换为机械能的规律和方法，以及有效、合理地利用热能的途径。 电能一一机械能 锅炉一一烟气一一水一一水蒸气一一(直接利用) 供热 锅炉一一烟气一一水一一水蒸气一一汽轮机一一 (间接利用)发电 冰箱一一-(耗能) 制冷 2．能源的地位与作用及我国能源面临的主要问题 3. 热能及其利用 （1）.热能：能量的一种形式 （2）.来源：一次能源：以自然形式存在，可利用的能源。
如风能,水力能,太阳能、地热能、化学能和核能等。 二次能源：由一次能源转换而来的能源，如机械能、机械能等。 （3）.利用形式： 直接利用：将热能利用来直接加热物体。如烘干、采暖、熔炼(能源消耗比例大) 间接利用：各种热能动力装置，将热能转换成机械能或者再转换成电能， 4．.热能动力转换装置的工作过程 5．热能利用的方向性及能量的两种属性 过程的方向性：如：由高温传向低温 能量属性：数量属性、,质量属性 (即做功能力) 注意： 数量守衡、质量不守衡 提高热能利用率：能源消耗量与国民生产总值成正比。 6．本课程的研究对象及主要内容 研究对象：与热现象有关的能量利用与转换规律的科学。 研究内容： （1）．研究能量转换的客观规律，即热力学第一与第二定律。
（2）．研究工质的基本热力性质。 （3）．研究各种热工设备中的工作过程。 （4）．研究与热工设备工作过程直接有关的一些化学和物理化学问题。 7．.热力学的研究方法与主要特点 （1）宏观方法：唯现象、总结规律，称经典热力学。 优点：简单、明确、可靠、普遍。 缺点：不能解决热现象的本质。 （2）微观方法：从物质的微观结构与微观运动出发，统计的方法总结规律,称统计热力学。 优点：可解决热现象的本质。缺点：复杂，不直观。 主要特点：三多一广，内容多、概念多、公式多。 联系工程实际面广。条理清楚，推理严格。 二、重点、难点 重点：热能利用的方向性及能量的两种属性 难点：使学生认识到学习本课程的重要性，激发学生的学习兴趣和学习积极性，教会学生掌握专业基础课的学习方法。 四、德育点
第1章基本概念 本章基本要求: 深刻理解热力系统、外界、热力平衡状态、准静态过程、可逆过程、热力循环的概念，掌握温度、压力、比容的物理意义，掌握状态参数的特点。本章重点： 取热力系统，对工质状态的描述，状态与状态参数的关系，状态参数，平衡状态，状态方程，可逆过程。 1. 1 热力系统 一、热力系统 系统：用界面从周围的环境中分割出来的研究对象，或空间内物体的总和。外界：与系统相互作用的环境。 界面：假想的、实际的、固定的、运动的、变形的。 依据：系统与外界的关系，系统与外界的作用： 热交换、功交换、质交换。 二、闭口系统和开口系统(按系统与外界有无物质交换) 闭口系统：系统内外无物质交换,称控制质量。 开口系统：系统内外有物质交换,称控制体积。 三、绝热系统与孤立系统
绝热系统：系统内外无热量交换(系统传递的热量可忽略不计时，可认为绝热) 孤立系统：系统与外界既无能量传递也无物质交换 =系统+相关外界=各相互作用的子系统之和= 一切热力系统连同相互作用的外界 四、根据系统内部状况划分 可压缩系统：由可压缩流体组成的系统。 简单可压缩系统：与外界只有热量及准静态容积变化 均匀系统：内部各部分化学成分和物理'性质都均匀一致的系统，是由单相组成的。 非均匀系统：由两个或两个以上的相所组成的系统。 单元系统：一种均匀的和化学成分不变的物质组成的系统。 多元系统：由两种或两种以上物质组成的系统。 单相系：系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。 复相系：由两个相以上组成的系统称为复相系，如固、液、气组成的三相系统。 注意: 系统的选取方法仅影响解决问题的繁复程度，与研究问题的结果无关。思考题： 孤立系统一定是闭口系统吗。反之怎样。 孤立系统一定不是开口的吗。 孤立系统是否一定绝热。
哈工大运筹学实验报告-实验三
实验三 一、实验目的： 1)进一步熟悉Excel规划求解工具，掌握Excel求解0-1整数规划问题； 2)进一步熟悉Matlab软件，掌握Matlab求解0-1整数规划问题； 3)用Excel和Matlab求解公司选址0-1规划问题。 二、实验器材 1)PC机：20台。 2)Microsoft Excel软件（具备规划求解工具模块）：20用户。 3)Matlab软件（具备优化工具箱）：20用户。 三、实验原理： 公司选址属于0-1整数规划问题，通过对问题建立数学模型，根据Excel 自身特点把数学模型在电子表格中进行清晰的描述，再利用规划求解工具设定相应的约束条件，最终完成对问题的寻优过程，具体可参见1.2；在Matlab中，根据Matlab提供的0-1整数规划求解函数，将数学模型转换成0-1整数规划求解函数可传递的数值参数，最终实现对问题的寻优求解过程，具体可参见 2.2中bintprog函数描述和示例。 四、实验内容和步骤： 用Excel和Matlab完成下列公司选址问题。 某销售公司打算通过在武汉或长春设立分公司（也许在两个城市都设分公司）增加市场份额，管理层同时也计划在新设分公司的城市最多建一个配送中心，当然也可以不建配送中心。经过计算，每种选择对公司收益的净现值列于下表的第四列、第五列中记录了每种选择所需的费用，总的预算费用不得超过20万元。 决策问题决策净现值所需资 18 12 1 是否在长春设x 1 10 6 2 是否在武汉设x 2 12 10 3 是否在长春建x 3
4 是否在武汉建x 8 4 4 问：如何决策才能使总的净现值最大？ 建立模型： 设=0表示不建立，=1表示建立，i=1,2,3,4 用z表示预算费用总的净现值。 则目标函数maxz=18+10+12+8 先确立约束不等式：总的预算费用不得超过20万元；设立的分公司数目大于等于1；且建立配送中心数目一定要小于分公司数目。列出约束不等式如下： 12+6+10+4≤20 --≤-1 -+≤0 - +≤0 =0，1 Excel求解过程 打开Excel，选择“Excel选项”通过“工具”菜单的“加载宏”选项打开“加载宏”对话框来添加“规划求解”。将约束条件的系数矩阵输入Excel中，如下图所示，然后将目标函数的系数输入约束矩阵下方，最下方为最优解的值，输入“0”或不输入。系数矩阵的右端一列为合计栏，点击合计栏中单元格并在其中输入“=sumproduct（”，用鼠标左键拖动合计栏所在行的系数，选定后输入“，”，然后拖拉选定最下方的空白行，输入“）”，输入“Enter”。用此方法依次处理整个系数矩阵每一行和目标函数行，合计栏右端输入约束条件右端项，在合计栏和约束条件右端项之间可以输入“≧”符号，也可以不输入。 上述步骤完成后，在菜单栏点击“数据”菜单，选择最右端“规划求解”选项，弹出“规划求解参数”对话框，目标单元格选择目标函数系数所在行和合
第7章 水 蒸 汽 7．1 本章基本要求 理解水蒸汽的产生过程，掌握水蒸汽状态参数的计算，学会查水蒸汽图表和正确使用水蒸汽h -s 图。 掌握水蒸汽热力过程、功量、热量和状态参数的计算方法。 自学水蒸汽基本热力过程(§7-4)。 7．2 本章难点 1．水蒸汽是实际气体，前面章节中适用于理想气体的计算公式，对于水蒸汽不能适用，水蒸汽状态参数的计算，只能使用水蒸汽图表和水蒸汽h-s 图。 2．理想气体的内能、焓只是温度的函数,而实际气体的内能、焓则和温度及压力都有关。 3．查水蒸汽h -s 图，要注意各热力学状态参数的单位。 7．3 例题 例1：容积为0.63m 的密闭容器内盛有压力为3.6bar 的干饱和蒸汽，问蒸汽的质量为多少，若对蒸汽进行冷却，当压力降低到2bar 时，问蒸汽的干度为多少，冷却过程中由蒸汽向外传出的热量为多少 解：查以压力为序的饱和蒸汽表得： 1p =3.6bar 时，"1v =0.51056kg m /3 "1h =2733.8kJ /kg 蒸汽质量 m=V/"1v =1.1752kg 查饱和蒸汽表得： 2p =2bar 时，'2v =0.0010608kg m /3 "2v =0.88592kg m /3 '2 h =504.7kJ /kg ''2 h =2706.9kJ /kg 在冷却过程中，工质的容积、质量不变，故冷却前干饱和蒸汽的比容等于冷却后湿蒸汽的比容即： "1v =2x v
或"1v =''2 2'22)1(v x v x +- 由于"1v ≈''22v x =≈"2 "12v v x 0.5763 取蒸汽为闭系，由闭系能量方程 w u q +?= 由于是定容放热过程，故0=w 所以 1212u u u q -=?= 而u =h -pv 故 )()("11"1222v p h v p h q x x ---= 其中：2x h =''2 2'22)1(h x h x +-=1773.8kJ /kg 则 3.878-=q kJ /kg Q=mq=1.1752?(-878.3) =-1032.2kJ 例2：1p =50bar C t 01400=的蒸汽进入汽轮机绝热膨胀至2p =0.04bar 。设环境温度C t 0020=求： （1）若过程是可逆的，1kg 蒸汽所做的膨胀功及技术功各为多少。 （2）若汽轮机的相对内效率为0.88时，其作功能力损失为多少 解：用h -s 图确定初、终参数 初态参数：1p =50bar C t 01400=时，1h =3197kJ /kg 1v =0.058kg m /3 1s =6.65kJ /kgK 则1111v p h u -==2907 kJ /kg6.65kJ /kgK 终态参数：若不考虑损失，蒸汽做可逆绝热膨胀，即沿定熵线膨胀至2p =0.04bar ，此过程在h-s 图上用一垂直线表示，查得2h =2020 kJ /kg 2v =0.058kg m /3 2s =1s =6.65kJ /kgK 2222v p h u -==1914 kJ /kg 膨胀功及技术功：21u u w -==2907-1914=993 kJ /kg 21h h w t -==3197-2020=1177 kJ /kg 2）由于损失存在，故该汽轮机实际完成功量为
关于绿色照明电源 摘要：阐述了绿色照明的经济效益和环境效益，世界主要发达国家及中国绿色照明计划及进展，论述了国内实施绿色照明计划存在的问题及主要技术措施。 关键词：绿色照明，经济效益，理论模型，技术措施 一、“绿色照明“的提出及发展现状 “绿色照明”概念的提出源于上世纪九十年代初的美国,1991 年美国环保局 (EPA)提出了一项提高照明用电效率、节约电力、减少空气污染的行动计划 , 被形象地命名为“绿色照明计划”。其主要做法 是以政府与私营单位签订自愿协议的方式 , 在任何有成本效益的地方用高效节能照明器具替代传统低效 的照明器具 , 采用科学的照明设计和照明控方法 , 提高照明用电效率和照明质量。作为当时一项独具特色的节能行动计划 , “绿色照明”在美国取得了前所未有的成功 , 很快得到了国际社会的广泛认可 和积极响应。从此 , “绿色照明”一词即成为照明节电的代名词。“绿色照明”经历了二十多年的探 索和实践 , 现在已在全球范围内产生了巨大的经济效益和社会效益 , 被国际社会视为推动节能、保护环境的最有效措施。【1】 1996 年EPA 与美国能源部(Department ofEnergy, 简称DOE) 联合起来推广经能源之星标志认证的 产品, 认证范围也逐渐扩大到包括新建房屋、商业与公共建筑、民用空调设备、办公设备、照明系统和其他家电等。随着能源之星发展成为一个系统的建筑节能计划, 绿色照明(Green Lighting) 和所有经认证 的产品都使用新的标志———能源之星。这一标志 使消费者和商家更易于识别具有节能和环保功能的产品和服务。《能源之星建筑指南( Energy Star BuildingManual) 》指出, 如果美国所有消费者和厂商都使用经能源之星认证的产品和建筑节能升级方案, 那么美国每年用于能源消费的支出可节约2 000 亿美元。除了经济上的效益外, 能源之星的作用还体现在减少污染和保护大气等方面。能源之星自实 施以来, 已减少了640 万t 碳化合物的排放, 并节约了316 亿kWh 的电能。 目前, 欧洲住宅照明耗电90TWh , 预计 存在30 % 的节电潜能。在德国汉堡, 启动了 一项计划,“为了气候环境, 更新照明设施, 在一些公共大楼,例如中学、大学、公厕、隧 道、剧院、博物馆等更新照明设施, 如用钠 灯更换隧道的荧光灯, 在法国的连锁超市, 用T5 更换400W 的汞灯, 在意大利的连锁超 市中安装电子镇流器, 根据天然采光进行调 光控制, 在一些超市安装T5 , 照度由900lx 减至700lx 。在荷兰, 安装可调光电子镇流器, 采用天然采
大作业一 积分电路的讨论 班级： 学号： 姓名： 2013年11月10日
关于RC 积分电路的深入讨论： 在输入为周期性单向方波脉冲信号的激励下。讨论积分电路的特性。 1） 理论推导稳态时输出电压平均值与输入电压平均值的关系； 2） 设2ms T =，11ms t =，m 10V U =，讨论电路从零初始值过渡到稳态所需时间与RC 参数之间的关系。绘制出 变化曲线。可选择做计算机仿真分析。 3） 讨论在时间常数τ相同，不同的R 、C 取值（比如10k Ω/1F μ的组合，与10Ω/1000F μ的组合）之间有何分 别？ 答案： 1）电路处于稳态时，输出端电压变化为下图粗线，输入电压的变化为下图细线。 图1 输出端电压和输入电压的变化图像 在电路处于稳态时选择一个起始时间零点，不妨设t 1=T/2。假设在时间零点，输出电压为u 0。则在0~t 1时间内，输出端电压u 2对时间t 的函数为τ t m m e U u U u - ?-+=)(02 在0~t 1时间内对u 2积分得)1()(2])([202 01-?-?-?=?-+=--?τττT m m T t m m e U u U T dt e U u U I 。 t 1时刻输出端电压为τ 20)(T m m e U u U -?-+。 t 1~T 时刻输出端电压u 2对时间t 的函数为τ τ 2 202])([T t T m m e e U u U u -- -??-+=。 在t 1~T 时间内对u 2积分得 )1(])([])([2202 2 202-??-+?-=??-+=- - - - -?τ τ τ τ τT T m m T T T t T m m e e U u U dt e e U u U I 。
工程热力学试题 一．是非题（10分） 1．两种湿空气的相对湿度相等，则吸收水蒸汽的能力也相等。（ ） 2．闭口系统进行一放热过程，其熵一定减少（ ） 3．容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。（ ） 4．理想气体在绝热容器中作自由膨胀，则气体温度与压力的表达式为 （ ） 5．对所研究的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤立系统 进行分析，其结果与所取系统的形式无关。 （ ） 6．工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程，则工质熵的变 化是一样的。 （ ） 7．对于过热水蒸气，干度 （ ） 8．对于渐缩喷管，若气流的初参数一定，那么随着背压的降低，流量 将增大，但最多增大到临界流量。（ ） 9．膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量 （ ） 10．已知露点温度、含湿量即能确定湿空气的状态。 （ ） 二．选择题（10分） 1．如果热机从热源吸热100kJ，对外作功100kJ，则（ ）。 （A） 违反热力学第一定律； （B） 违反热力学第二定律； （C） 不违反第一、第二定律；（D） A和B。 2．压力为10 bar的气体通过渐缩喷管流入1 bar的环境中，现将喷管尾 部截去一小段，其流速、流量变化为（）。 （A）流速减小，流量不变（B）流速不变，流量增加 （C）流速不变，流量不变（D）流速减小，流量增大 3．系统在可逆过程中与外界传递的热量，其数值大小取决于（）。 （A）系统的初、终态；（B）系统所经历的过程； （C）（A）和（B）；（ D）系统的熵变。 4．不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后，其结果只能是（ ）。
（A）全部水变成水蒸汽 （B）部分水变成水蒸汽 （C）部分或全部水变成水蒸汽 （D）不能确定 5．（ ）过程是可逆过程。 （A）.可以从终态回复到初态的 （B）.没有摩擦的 （C）.没有摩擦的准静态过程 （D）.没有温差的 三．填空题 （10分） 1．理想气体多变过程中，工质放热压缩升温的多变指数的范围 _________ 2．蒸汽的干度定义为_________。 3．水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________，在高温时较 __________，在临界温度为__________。 4．理想气体的多变比热公式为_________ 5．采用Z级冷却的压气机，其最佳压力比公式为_________ 四、名词解释（每题2分，共8分） 1．卡诺定理： 2．．理想气体 3．水蒸气的汽化潜热 5．含湿量 五简答题（8分） 1. 证明绝热过程方程式。
QUIZ 1: CHPATER 1 AND 2NAME: NOTE: This quiz consists of 15 multiple choice questions. Students have 40 minutes to complete the quiz, and may use the textbook, lecture PowerPoint, and study notes as taking the quiz. 1) The collection of people, technology, and systems within an organization that has primary responsibility for providing the organization's products or services is called: A) the supply chain. B) the operations function. C) the evoked set. D) relationship management. 2) Which of these is NOT a component of the operations function in an organization? A) People B) Technology C) Systems D) Information 3) Which of the following is NOT a flow typically found in a supply chain? A) physical B) information C) monetary D) risk 4) ________ is an example of an output of the transformation process. A) Material B) Information C) Satisfied customers D) Intangible needs 5) Which of the following statements about the operations function is NOT correct? A) Inputs to operations can take many different forms. B) Nearly all operations activities require coordination with other business functions. C) The outputs of an operations function are always tangible. D) Operations management activities are information and decision intensive. 6) Which of these is NOT an element of the SCOR model? A) Operate B) Plan C) Source D) Return 7) An electronic commerce system: A) is used to transmit information upstream only. B) can improve the speed and quality of business communication. C) is used to transmit information downstream only. D) links everyone in the supply chain except customers. 8) A(n) ________ is an example of an infrastructural element. A) building B) organizational structure C) office equipment D) fleet of delivery trucks
课程名称：对偶单纯形法 1、教学目标 在对偶单纯形法的学习过程中，理解和掌握对偶问题；综合运用线性规划和对偶原理知识对对偶单纯形法与单纯形法进行对比分析，了解单纯形法和对偶单纯形法的相同点和不同点，总结出各自的适用范围；掌握对偶单纯形法的求解过程；并能运用对偶单纯形法独立解决一些运筹学问题。 2、 教学内容 1) 对偶单纯形法的思想来源(5min) 2) 对偶单纯形法原理(5min) 3) 总结对偶单纯形法的优点及适用情况(5min) 4) 对偶单纯形法的求解过程(10min) 5) 对偶单纯形法例题(15min) 6) 对比分析单纯形法和对偶单纯形法(10min) 3、 教学进程： 1）讲述对偶单纯形法思想的来源： 1954年美国数学家C.莱姆基提出对偶单纯形法（Dual Simplex Method）。单纯形法是从原始问题的一个可行解通过迭代转到另一个可行解，直到检验数满足最优性条件为止。对偶单纯形法则是从满足对偶可行性条件出发通过迭代逐步搜索原始问题的最优解。在迭代过程中始终保持基解的对偶可行性，而使不可行性逐步消失。因此在保持对偶可行性的前提下，一当基解成为可行解时，便也就是最优解。 2）讲述对偶单纯形法的原理 A.对偶问题的基本性质 依照书第58页，我们先介绍一下对偶问题的六个基本性质： 性质一：弱对偶性 性质二：最优性。如果（j=1...n)原问题的可行解，是其对偶问题可行解，且有=，则是原问题的最优解，是其对偶问题的最优解。
性质三：无界性。如果原问题（对偶问题）具有无界解，则其对偶问题（原问题）无可行解。 性质四：强对偶性。如果原问题有最优解，则其对偶问题也一定有最优解。 性质五：互补松弛型。在线性规划问题的最优解中，如果对应某一约束条件的对偶变量值为零，则该约束条件取严格等式；反之如果约束条件取严格不等式，则其对应的对偶变量一定为零。 性质六：线性规划的原问题及其对偶问题之间存在一对互补的基解，其中原问题的松弛变量对应对偶问题的变量，对偶问题的剩余变量对应原问题的变量；这些互相对应的变量如果在一个问题的解中是基变量，则在另一问题的解中是非基变量；将这对互补的基解分别代入原问题和对偶问题的目标函数有z=w. B.对偶单纯形法（参考书p64页） 设某标准形式的线性规划问题，对偶单纯形表中必须有- ≤0（j=1...n),但(i=1...m)的值不一定为正，当对i=1...m，都有≥0时，表中原问题和对偶问题均为最优解，否则通过变换一个基变量，找出原问题的一个目标函数值较小的相邻的基解。 3）为什么要引入对偶单纯形法 从理论上说原始单纯形法可以解决一切线性规划问题，然而实际问题中，由于考虑问题的角度不同，变量设置的不同，便产生了原问题及其对偶问题，对偶问题是原问题从另外一个角度考虑的结果。用对偶单纯形法求解线性规划问题时，当约束条件为“≥”时，不必引入人工变量，使计算简化。 例如，有一线性规划问题： minω =12+16+15 约束条件 将问题改写为求目标函数极大化，化为标准形式有
电子技术课程设计一评分：数字显示电子钟 班级：
题目：数字显示电子钟 设计要求： 1)LED数码管显示小时、分、秒； 2）可以快速校准小时、分；秒计时可以校零；3）最大显示为23小时59分59秒； 4）秒脉冲信号由1MHz信号经分频器产生；5）绘制电气原理图（手工或EDA软件）； 6）给出各功能块的原理说明； 7）编写操作说明； 8）统一封面格式
1. 设计目的 数字钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时的装置，与机械式时钟相比具有更高的准确性和直观性，且无机械装置，具有更更长的使用寿命，因此得到了广泛的使用。数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路，其中包括了组合逻辑电路和时序电路。 因此，我们此次设计数字钟就是为了了解数字钟的原理，从而学会制作数字钟。而且通过数字钟的制作进一步的了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及实用方法。且由于数字钟包括组合逻辑电路和时叙电路。通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法。 2.设计要求： （1）LED数码管显示小时、分、秒； （2）可以快速校准小时、分；秒计时可以校零； （3）最大显示为23小时59分59秒； （4）秒脉冲信号由1MHz信号经分频器产生； （5）绘制电气原理图（手工或EDA软件）； （6）给出各功能块的原理说明； （7）编写操作说明； （8）统一封面格式 3. 功能原理 （1）数字钟的基本原理 数字电子钟由信号发生器、“时、分、秒”计数器、LED数码管、校时电路等组成。工作原理为时钟源用以产生稳定的脉冲信号，作为数字种的时间基准，要求震荡频率为1HZ，为标准秒脉冲。将标准秒脉冲信号送入“秒计数器”，该计数器采用60进制计数器，每累计60秒发出一个“分脉冲”信号，该信号将作为“分计数器”的时钟脉冲。“分计数器”也采用60进制计数器，每累计60分，发出一个“时脉冲”信号，该信号将被送到“时计数器”。“时计数器”采用24进制计数器，可以实现24小时的累计。LED数码管将“时、分、秒”计数器的输出状态显示。校时电路是来对“时、分、秒”显示数字进行校对调整。