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磁路的基本概念ppt课件

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电工电子技术基础2.3 磁路的基本概念

电工电子技术基础2.3 磁路的基本概念


Rm

l
S
式中， 为磁导率，单位 H/m；长度 l 和截面积 S 的单位
分别为 m 和 m2 。因此，磁阻 Rm 的单位为 1/亨(H1)。由于磁
导率 不是常数，所以 Rm 也不是常数。
3．磁路欧姆定律 (1) 磁路欧姆定律
通过磁路的磁通与磁动势成正比，与磁阻成反比，即
Em
Rm
上式与电路的欧姆定律相似，磁通 对应于电流 I ，磁动势
1．磁场对放置于其中的直线电流有力的作用，其大小为F =
BIl sin，方向可用左手定则判断。
2．通电线圈放在磁场中将受到磁力矩的作用。
五、铁磁性物质的磁化
1．铁磁性物质都能够磁化。铁磁性物质在反复磁化过程中， 有饱和、剩磁、磁滞现象，并且有磁滞损耗。
2．铁磁性物质的 B 随 H 而变化的曲线称为磁化曲线，它表示 了铁磁性物质的磁性能。磁滞回线常用来判断铁磁性物质的性质和 作为选择材料的依据。
六、磁路
1. 磁通经过的闭合路径称为磁路。磁路中的磁通、磁动势 和磁阻的关系，可用磁路欧姆定律来表示，即
Em
Rm
其中，Rm

l
S
，Em = NI
2. 由于铁磁性物质的磁导率 不是常数，因此磁路欧姆
定律一般不能直接用来进行磁路计算，只用于定性分析。
2．磁路
磁通经过的闭合路径叫磁路。磁路和电路一样，分为有分支磁 路和无分支磁路两种类型。
图 5-12 给出了无分支磁路，图 5-13 给出了有分支磁路。在无 分支磁路中，通过每一个横截面的磁通都相等。
图 5-12 主磁通和漏磁通
图 5-13 有分支磁路
二、磁路的欧姆定律
1．磁动势
通电线圈产生的磁通 与线圈的匝数 N 和线圈中所通过
电机学第1章磁路

电机学第1章磁路

i

涡流损耗
铁芯是有阻值的，当磁通交变时，铁芯中就会感应交变的电 势，进而在铁心内引起环流。这些环流通作涡流状流动，称 为涡流涡流引起的损耗，称为涡流损耗。
pw k w f B
2
2 m
思考：如何尽量减小涡流损耗？
• 为减小涡流损耗， 电机和变压器的铁 心都用含硅量较高 的薄硅钢片叠成。
后于磁场强度变化，通常在电机内也可理解为磁通落后于 激磁电流的现象，称为磁滞现象）。
磁滞回线：磁场强度H缓慢地循环变化，B－H曲线封 闭曲线 • 磁滞现象是铁磁材料的另一个特性。
B
Bm
b
a
Br
Hc
c f e
Hc
H
Hm
Hm
d
Bm
图1-7 铁磁材料的磁滞回线
基本磁化曲线：
对同一铁磁材料，选择不同的磁场强度进行反复 磁化，可得一系列大小不同的磁滞回线，再将各 磁滞回线的顶点联接起来，所得的曲线。
2.磁化曲线和磁滞回线
磁化曲线：将一块尚未磁化的铁磁材料进行磁化，当磁 场强度H由零逐渐增大时，磁通密度B将随之增大， 得到曲线B=f(H)。 特性：①具有高的导磁性能；②磁化曲线呈非线性（饱 和特性）它的磁化曲线具有饱和性，磁导率μFe不 是常数，且随H的变化而变化。 磁滞回线在oa段：当H增大→B增大，但B增大速度较慢 在ab段：当H增大→B增大，B增大速度快； 在bc段：B随H增大的速度又较慢； 在cd段：为磁饱和区（又呈直线段）。其中拐弯点b称 为膝点；c点为饱和点。 • 过了饱和点c，铁磁材料的磁导率趋近μ0。
R
k
mk
Fm
• 磁路和电路的比拟仅是一种数学形式上的类似、 而不是物理本质的相似。
第一章磁路

第一章磁路


铁磁物质的磁导率
非铁磁材料的磁导率接近真空磁导率0 ，铁 磁材料的磁导率比非铁磁材料的磁导率大得多， 即 0 。 常用铁磁材料的磁导率 铸钢： ≈1000 0 硅钢片：≈(6000 ~ 7000) 0 玻莫合金： ≈(20000 ~ 200000) 0
二、磁化曲线及磁滞回线
？？？
F Hl 159 0 .3 A 47 .7 A
励磁电流
iF
N
9.54 10 A
2
磁路的基本定律
磁路的基尔霍夫第一定律
磁路的基尔霍夫第一定律:穿出或进入 任一闭和面的总磁通量恒等于零(或者说, 进入任一闭合面的磁通量恒等于穿出该闭 合面的磁通量),这就是磁通连续性定律。
在电路中有电流时，就有功率损耗 I R ；而在直流磁路中，维持一 定的磁通量 ，铁心中没有功率损耗。
2
在电路中可以认为电流全部在导线中流过，导线外没有电流，在 磁路中，则没有绝对的磁绝缘体，除了铁心中的磁通外，实际上总 有一部分漏磁通散布在周围的空气中。 电路中导体的电阻率 在一定的温度下是不变的，而磁路中铁心 的磁导率 Fe却不是常值，它是随铁心的饱和程度大小而变化的。
2、磁路欧姆定律
对于一个等截面无分支的铁心磁路，如图 由于：Ф ＝∫ＢdＡ＝ＢＡ Ｈ＝Ｂ／μ F=Ｎi=Hl=(B/μ )l= Ф l/(μ A) 所以： F= ФRm
Ф i N A
Ф i N 磁路 A
F
磁路
Ф
Rm
相当于电路的欧姆定律： U= RI 模拟电路图如图。
模拟电路图 Ф F
Rm
公式:
- Φ1 Φ2 Φ3 0
Φ 0
Rm2
又称磁路的并联定律。
《磁路及变压器》课件

《磁路及变压器》课件


理想变压器模型及其特性
理想变压器模型是一个简化的模型，用于分析和设计变压器。我们将探讨理 想变压器的特性，如变比、电流关系和功率传输等。

实际变压器模型及其等效电路
实际的变压器模型包括电阻、漏感和互感等效电路。我们将研究这些电路以 了解实际变压器的行为和性能。
变压器的应用和维护
变压器在电力系统、电子设备和工业应用中有广泛的应用。我们将探索变压器的各种应用领域，并讨论变压器 的维护方法和技巧。
磁通量和磁势
磁通量是磁场穿过一个闭合曲面的总磁场量度。磁势是磁场在磁路中的分布 情况，它类似于电势在电路中的作用。
磁阻和磁导率
磁阻是磁场通过磁路时遇到的阻碍。它取决于磁性材料的物性和磁路的几何 形状。磁导率是磁性材料对磁通量的响应能力。
变压器的基本原理和结构
变压器是电磁感应的重要应用之一。它通过互感作用将交流电能从一个线圈 传输到另一个线圈。了解其基本原理和结构对于电力传输和电子设备至关重 要。
磁路及变压器
欢迎来到《磁路及变压器》的PPT课件。通过本课件，我们将探索磁路的基本 概念，磁通量和磁势，磁阻和磁导率，变压器的原理和结构，理想变压器模 型和特性，实际变压器模型和等效电路，以及变压器的应用和维护。
磁路的基本概念
了解磁路的基础概念是理解磁力和电磁感应的关键。磁路是指导磁场的路径， 由磁性材料组成。它可以通过磁通量和磁势来描述。
电机学第五版第1章 磁路ppt课件

电机学第五版第1章 磁路ppt课件

涡流 当通过铁心的磁通随时间变化 时,根据电磁感应定律,铁心中将产生感 应电动势,并引起环流,环流在铁心内部 围绕磁通作旋涡状流动 称为涡流。
涡流损耗 涡流在铁心中引起的损耗。 公式：
pe=CeD2f2Bm 2V
应用：C为e — 减小涡涡流流损 损耗耗，系 电机数和变 压器的铁心都用含硅量较高的薄硅钢片 （0.35～0.5mm）叠成。
.
41..铁2心损常耗用的铁磁材料及其特性
磁滞损耗 铁磁材料置于交变磁场中时，材料被反复交变磁化， 与此同时，磁畴相互间不停地摩擦造成损耗，这种损耗称为磁滞损耗。
公式： ph = Ch fBmnV
Ch —磁滞损耗系数
应用：由于硅钢片磁滞回线的面积较小，故电机和变压器的铁心 常用硅钢片叠成。
.
41..铁2心损常耗用的铁磁材料及其特性
图1-17 直流电机的磁化曲线
.
3.永磁磁路的计算特点
(1)气隙内的磁位降Hδδ，是由永磁体内所形成的或者说所提供的，FM=-HMlM; 永磁体内的工作磁场强度HM和长度lM愈大，永磁体提供的磁动势就愈大。 (2)永磁体·的磁场HM总是负值，也就是说，它总是工作在永磁材料磁滞回线 的第二象限这段曲线上，这段曲线通常称为退磁曲线，如图1-19中段所示。 (3)若磁路中没有气隙，δ=0，则HMlM=0，于是HM=0，从退磁曲线可见，此时 永磁体内的磁通密度为剩磁Br，如图1-19中的R点所示。 。
？？？
图1-14 气隙磁场的边缘效应
.
1.3 磁路的计算
解 用磁路的基尔霍夫第二定律来求解。
铁心内的磁场强度: H F e=m B F F e e=5000创 4 1 p10 -7=159A /m
气隙磁场强度:
Hd=m B0d =41´p´3.130025-27 =77?104A/m
磁路的概念PPT课件

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2
2
2fNm 4.44fNm
变压器电动势的方向可根据楞次定律来判断
电机中的基本电磁定律
运动电动势
xb
l Bn ( )d
x
B
e
e NvlBn (x) Bn (x b)
v
NvlBn
电机中的基本电磁定律
3.电磁力定律
B
i
f
F dF idl B
dt
dt
d dt dx t x
e N Nv
t
x
变 压 器 电 动 势
运 动 电 动 势
电机中的基本电磁定律
势 变 压 器 电 动
msint
e Nmcost Emsin(t 90 )
E Em Nm
基本磁化曲线 定义:对同一铁磁材料，选择不同的磁场强度进行反复
磁化，可得一系列大小不同的磁滞回线,再将各磁滞回线的 顶点联接起来，所得的曲线。
铁磁材料
1．软磁材料幻灯片 45 定义: 磁滞回线窄、剩磁和矫顽力都很小的材料。 常用软磁材料:铸铁、铸钢和硅钢片等。软磁
材料的磁导率较高,故用以制造电机和变压器的铁 心。
磁滞与磁滞回线幻灯片 43
基本磁化曲线幻灯片 44
磁滞损耗： ph Kh fBmV
磁滞回线与基本磁化曲线
剩磁:去掉外磁场之后，铁磁材料内仍然保留的Br磁通密度。
矫顽力:要使B值从减小到零，必须加上相应的反向外磁场，此 反向磁场强度Hc称为矫顽力 （一）退磁曲线及退磁曲线中反映的主要参数 。
磁滞:铁磁材料所具有的这种磁通密度B的变化滞后于磁场强 度H变化的现象。
公式:
ph Ch fBmnV
电机学：第一章 磁路2

电机学：第一章 磁路2

第一章：磁路
主要内容：磁路基本定律，铁磁材料及交、直流磁路。
1-1磁路的基本定理
一、磁路的概念 同电流流过的路径称为电路一样，磁通经过的路径为磁路。 利用导磁性能良好的铁磁物质构成磁路。例如在电机、变压
器等设备中，应用铁磁物质制成一定的形状的磁路，使磁场主要 在这部分空间内分布。如图分别为变压器和直流电机的磁路。
用直流励磁 用交流励磁
磁路中磁通恒定 磁路中磁通交变
直流磁路 直流电机 交流磁路 变压器、感应电机
二、磁路的基本定律
磁路的基本定律有 安培环路定律，磁路的欧姆定律，磁路的基尔霍 夫第一定律，磁路的基尔霍夫第二定律。 1、安培环路定理（或称全电流定理）
在磁路中沿任一闭合路径L，磁场H的线积分等于该闭合回路所包围 的总电流，即：
基尔霍夫第二定律
Ni Hl Rm
电动势 E=IR 电流 I 电阻 R=L/σA =ρL/A 电导 G=1/R
电导率
欧姆定律 I= E R
基尔霍夫第一定律 i 0
基尔霍夫第二定律
e iR
电路与磁路的不同点：
1、电路中有电流就有功率损耗。磁路中恒定磁通下没有功率损耗。 2、电流全部在导体中流动，而在磁路中没有绝对的磁绝缘体，除
范围内。所以电机和变压器的铁心用导磁率较高的铁磁材料组成。
一、铁磁物质的磁化
1 、铁磁物质
铁磁物质的磁导率都很大，一般是
的几千倍。
0
铁磁物质
金属
铁、钴、镍： B高，居里温度高。缺点是电阻率 低，涡流耗严重。
非金属 铁氧体： 电阻率高，涡流损耗小，抗锈防腐。
2、铁磁物质的磁化
缺点是B低，温度稳定性差。
I
Rm R F E
注：由于铁磁材料的磁导率不是常数，所以Rm一般不是常数。 3、磁路的基尔霍夫第一定律
《磁路的基本定律》课件

《磁路的基本定律》课件


超导磁体在科研、工业和医疗 等领域有广泛应用，如核聚变 、粒子加速器、磁共振成像等 。
超导磁体的研究和应用对于推 动科学技术进步和人类社会发 展具有重要意义。
05
实验与探究
磁场测量实验
总结词
掌握磁场测量方法
详细描述
通过磁场测量实验，学生将学习如何使用磁场测量仪器，如磁力计或霍尔效应传感器， 来测量和记录不同材料和环境下的磁场强度和方向。
《磁路的基本定律》ppt课件
目录
• 磁路的基本概念 • 磁路的基本定律 • 磁路在实践中的应用 • 磁路与现代科技 • 实验与探究
01
磁路的基本概念
磁场的定义与特性
总结词
描述磁场的基本概念，包括磁场、磁 力线、磁感应强度等。
详细描述
磁场是由磁体或电流产生的一种特殊 物质，具有方向性和强度。磁力线是 描述磁场分布的虚拟线条，磁感应强 度是描述磁场强弱的物理量。
磁路与电路的类比
总结词
比较磁路和电路的相似之处和差异。
详细描述
磁路和电路都是传输能量的路径，具有闭合性和电阻。然而，磁路传输的是磁 场能量，而电路传输的是电能。此外，磁路的电阻称为磁阻，与电路中的电阻 不同。
磁路在生活中的应用
总结词
列举一些常见的磁路应用实例。
详细描述
磁路在生活中的应用非常广泛，如发电机、电动机、变压器、磁悬浮列车等。这 些设备利用了磁场的基本原理实现能量的转换和传输。
电磁感应实验
总结词
理解电磁感应原理
VS
详细描述
电磁感应实验将演示法拉第电磁感应定律 和楞次定律，学生将亲手操作发电机和变 压器等设备，观察电磁场的变化如何产生 感应电流。
磁路设计实验
总结词
《电工电子技术》课件——磁路的基本概念

《电工电子技术》课件——磁路的基本概念


电磁感应定律
例如：
闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁 感线的运动时，导体中就会产生电流，产生的 电流称为感应电流，产生的电动势（电压）称 为感应电动势。
产生电磁感应的两种形式
➢ 从形式上看，产生感应电动势有两种方法——切割磁力线和磁通 量变化。
电磁感应现象中电动势的方向可以 通过右手定则或楞次定律来确定。
磁路与变压器
主要 内容
磁路的基本物理量
磁路的基本物理量
当线圈中有电流流过时，产生的磁通 有很少一部分磁通沿铁芯以外的空 绝大部分集中在铁芯中，沿铁芯闭合。 间闭合。
主磁通，用字母Φ表示
漏磁通，用Φσ西格玛表示
磁路
主磁通所通过闭合路径称为磁路。
（a）电磁铁的磁路 （b）变压器的磁路
（c）直流电机的磁路
Φ= BS 或 B S
磁感应强度B 也被称为磁通量密度或磁通密度。
单位：韦[伯]（Wb）
磁动势类似于电路中的电动势 磁阻类似于电路中的电阻
主要 内容
磁路的基本物理量 法拉第电磁定律、楞次定律
电磁感应定律也叫法拉第电磁 感应定律。
电磁感应现象是指因磁通量变 化，产生感应电动势的现象。
磁路
电路是电流流过的路径，磁路是磁通的闭合路径，磁路中的磁通 就类似于电路中的电流。
磁感应强度B
磁感应强度B的方向与该点磁力线的切线方向一致，与 产生该磁场的电流之间的方向关系符合右手螺旋定则。
磁感应强度是矢量，它的方向与该点磁场的方向相同。
单位：特斯拉 (T) 1 T = 1 Wb/m2
右手定则
右手定则内容∶
伸平右手使姆指与四指垂直，手心向 着磁场的N极，姆指的方向与导体运动的 方向一致，四指所指的方向即为导体中感 应电流的方向（感应电动势的方向与感应 电流的方向相同）。
第7章磁路与ppt课件

第7章磁路与ppt课件

• 额定电流 I1N I2N
变压器满载运行时，原、副边绕组允许的电流值。
• 额定容量 S N
传送功率的最大能力。
SN U1N I1N U 2N I2N （理想）
注意：变压器几个功率的关系
容量： SN U1N I1N
负载功 率因数
输出功率： P2 U 2 I2 cos
原边输入功率： P1 P2
Rm
（Φ 随Rm变化）
IN
ΦR m
( I 随 Rm 变化）
7.4.3 功率损耗
铜损Pcu：线圈电阻R上的功率损耗。 铁损Pfe：在交变磁通的作用下，由磁滞和涡流
产生的功率损耗。包括磁滞损耗Ph 和涡流损耗Pe。
减少损耗的方法:1.选择合适的材料 2.用叠片 见P176
作业:P190 7.1
返回
7.5 变压器
磁动势的平衡关系为：
i1N1 i2 N2 i10 N1
i2
e2 Z
原、副边电流关系（变电流）
i1N1 i2 N2 i10 N1
由于空载励磁电流 (i10 ) 很小，可忽略 。即：
I1N1 I2 N2 0
I1N1 I2 N2
I1 N2 1 I2 N1 K
结论：原、副边电流与匝数成反比
磁化曲线
B
a
bB BJ
B0 磁化曲0线
注 当有磁性物质存在时
B与H不成比例，与I也不成比例。
3、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
7.3.3 磁路的欧姆定律
第五节 磁路的基本概念

第五节 磁路的基本概念

第五节磁路的基本概念
1、经过的闭合路径叫磁路，磁路也像电路一样，分磁路和磁路。

2、当电磁铁线圈中通以电流后，大部分磁通沿铁心构成回路，这部分磁通叫做。

还有一小部分磁通，它们经过空气自成回路，这部分磁通叫做。

3、通过线圈的和的乘积叫磁动势也称，计算公式为。

其中N表示线圈的，I表示通过线圈的，单位是，E m表示
其单位是。

4、磁通通过磁路时，所受到的阻碍作用叫，用表示，其单位是。

磁阻的大小与磁路的长度L成（正、反），与磁路的横截面积成比，并与磁路的材料性质有关，写成公式为。

5、通过磁路的磁通和成正比，而与成反比，叫做磁路的欧姆定律，其公式为。

6、磁场强度与磁路长度的乘积叫做磁位差又叫，公式表示为，对于均匀磁路磁动势和磁位差的关系是，这叫做全电流定律。

（）7、磁阻的单位和电阻的单位一样都是欧姆。

（）8、通过磁路的磁通和磁动势成反比。

（）9、通电线圈磁动势的大小只与电流的大小有关。

（）10、磁路中的磁阻与导体横截面积成正比。

（）11、铁磁物质的磁阻是常数，不随所加电流的改变而改变。

（）12、通电线圈的磁动势与线圈的匝数与成正比。

13、在长度为314cm，截面直径为4cm的空心电感线圈中，产生5×10-5Wb的磁通时所需的磁动势是多少。

（μ0=4π×10-7）
14、已知匀强磁场的磁感应强度B=0.8T,磁感应线垂直穿过铁心，铁心的横截面积为20cm2，求通过铁心横截面的磁通。

1。

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第五节 磁路的基本概念
一、磁路 二、磁路的欧姆定律
.
一、磁路
1．主磁通和漏磁通
如图5-12所示，当线圈中通以电流后，大部分磁感线沿铁 心、衔铁和工作气隙构成回路，这部分磁通称为主磁通；还 有一部分磁通，没有经过气隙和衔铁，而是经空气自成回路， 这部分磁通称为漏磁通。
图5-12 主磁通和漏磁通
.
2．磁路
过的电流 I 的乘积成正比。 把通过线圈的电流I与线圈匝数N的乘积，称为磁动势，
也叫磁通势，即 Em = NI
磁动势Em的单位是安培(A)。
.
2．磁阻
磁阻就是磁通通过磁路时所受到的阻碍作用，用Rm表 示。磁路中磁阻的大小与磁路的长度l成正比，与磁路的横
截面积S成反比，并与组成磁路的材料性质有关。因此有
动势Em对应于电动势E，磁阻Rm对应于电阻R。因此，这一 关系称为磁路欧姆定律。
(2) 磁路与电路的对应关系 磁路中的某些物理量与电路中的某些物理量有对应关 系，同时磁路中某些物理量之间与电路中某些物理量之间 也有相似的关系。
.
图5-14是相对应的两种电路和磁路。
图 5-14 对 应 的 电 路 和 磁 路
.
表5-2列出了电路与磁路对应的物理量及其关系式。
表5-2 磁路和电路中对应的物理量及其关系式
电
路
磁
路
电流 电阻 电阻率
I R l
S
电动势 电路欧姆定律
E I E
R
Байду номын сангаас
磁通 磁阻 磁导率
Rm
l S
磁动势 磁路欧姆定律
E m IN
Em Rm
.
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磁通经过的闭合路径叫磁路。磁路和电路一样，分为有 分支磁路和无分支磁路两种类型。图5-12给出了无分支磁路， 图5-13给出了有分支磁路。在无分支磁路中，通过每一个横 截面的磁通都相等。
图 5-12 无分支磁路
图 5-13 有 分 支 磁 路
.
二、磁路的欧姆定律
1．磁动势
通电线圈产生的磁通 与线圈的匝数N和线圈中所通
Rm
l S
式中， 为磁导率，单位H/m，长度l和截面积S的单位分别
为m和m2。因此，磁阻Rm的单位为1/亨(H1)。由于磁导率
不是常数，所以Rm也不是常数。
.
3．磁路欧姆定律
(1) 磁路欧姆定律 通过磁路的磁通与磁动势成正比，与磁阻成反比，即
Em Rm
上式与电路的欧姆定律相似，磁通 对应于电流I，磁