磁路与铁心线圈电路
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第一章 磁路和电路基础知识电路是由电气元件和设备组成的总体。
它提供了电流通过的途径,进行能量的转换、 电能的传输和分配,以及信号的处理等。
例如,发电机将机械能转换为电能:电动机将电 能转换成机械能:变压器和配电线路把电能分配给各用电设备:电子放大器或磁放大器可 把所施加的信号经过处理后输出。
一台大型工程机械的电路是由若干简单电路组成的。
因此,掌握简单电路的规律、特 点和分析方法是学懂整机电路并指导实践的必要基础。
为了满足初学电工者的要求和节省 查阅参考书的时间,本章对大型工程机械电路中必要的磁路和电路基础知识有重点地作了 介绍。
1.1 磁路和磁化电和磁是紧密相关的,电流能产生磁场,而变动的磁场或导体切割磁力线又会产生电 动势。
初学电工者往往只注意电而不重视磁。
其实在很多情况下没有磁路知识是不可能学 懂电路的,例如电机、变压器、互感器、接触器和磁放大器等的工作原理都与磁密切相关。
图1.1是一个均匀密绕的空心环形线圈,匝数为 。
当电流I 通过线圈时,在环形线圈内就产生磁场。
环内磁力线是一些以o 为圆心的同心圆,其方向可用右手螺旋定则确定。
磁力线通过的路径称为磁路,环形线圈的磁路是线圈所包围的圆环。
图1.1 环形线圈(一)磁感应强度描述某点磁场强弱和方向的物理量称为磁感应强度。
它不但有大小而且有方向,是一个矢量。
它的方向与该点的磁力线方向一致。
环形线圈内中心线上P 点的磁感应强度lIw r Iw B μπμ==2 (1.1) 式中 μ --表征磁路介质对磁场影响的 物理量,叫做导磁率: r --P 点到圆心的距离:l --磁路的平均长度。
(二)磁通为了描述磁路某一截面上的磁场情况,把该截面上的磁感应强度平均值与垂直于磁感应强度方向的面积s 的乘积称为通过这块面积的磁通,即Bs =φ (1.2)(三)磁场强度为了排除介质对磁场的影响,使计算更加方便,引入磁场强度这个物理量,其定义是μB H =(1.3)环形线圈中P 点的磁场强度为 lIw BH ==μ (1.4) (四)磁势环形线圈中的磁通是因为在w 匝的线圈中通过电流I 而产生的,所以仿照电路中电势的意义把w 与I 的乘积称为磁势[]Iw F = (1.5)(五)磁阻描述磁路对磁通阻碍作用大小的物理量称为磁阻。
第一章 磁路和电路基础知识电路是由电气元件和设备组成的总体。
它提供了电流通过的途径,进行能量的转换、 电能的传输和分配,以及信号的处理等。
例如,发电机将机械能转换为电能:电动机将电 能转换成机械能:变压器和配电线路把电能分配给各用电设备:电子放大器或磁放大器可 把所施加的信号经过处理后输出。
一台大型工程机械的电路是由若干简单电路组成的。
因此,掌握简单电路的规律、特 点和分析方法是学懂整机电路并指导实践的必要基础。
为了满足初学电工者的要求和节省 查阅参考书的时间,本章对大型工程机械电路中必要的磁路和电路基础知识有重点地作了 介绍。
1.1 磁路和磁化电和磁是紧密相关的,电流能产生磁场,而变动的磁场或导体切割磁力线又会产生电 动势。
初学电工者往往只注意电而不重视磁。
其实在很多情况下没有磁路知识是不可能学 懂电路的,例如电机、变压器、互感器、接触器和磁放大器等的工作原理都与磁密切相关。
图1.1是一个均匀密绕的空心环形线圈,匝数为 。
当电流I 通过线圈时,在环形线圈内就产生磁场。
环内磁力线是一些以o 为圆心的同心圆,其方向可用右手螺旋定则确定。
磁力线通过的路径称为磁路,环形线圈的磁路是线圈所包围的圆环。
图1.1 环形线圈(一)磁感应强度描述某点磁场强弱和方向的物理量称为磁感应强度。
它不但有大小而且有方向,是一个矢量。
它的方向与该点的磁力线方向一致。
环形线圈内中心线上P 点的磁感应强度lIw r Iw B μπμ==2 (1.1) 式中 μ --表征磁路介质对磁场影响的 物理量,叫做导磁率: r --P 点到圆心的距离:l --磁路的平均长度。
(二)磁通为了描述磁路某一截面上的磁场情况,把该截面上的磁感应强度平均值与垂直于磁感应强度方向的面积s 的乘积称为通过这块面积的磁通,即Bs =φ (1.2)(三)磁场强度为了排除介质对磁场的影响,使计算更加方便,引入磁场强度这个物理量,其定义是μB H =(1.3)环形线圈中P 点的磁场强度为 lIw BH ==μ (1.4) (四)磁势环形线圈中的磁通是因为在w 匝的线圈中通过电流I 而产生的,所以仿照电路中电势的意义把w 与I 的乘积称为磁势[]Iw F = (1.5)(五)磁阻描述磁路对磁通阻碍作用大小的物理量称为磁阻。
第六章磁路与铁心线圈电路★主要内容1、磁场的基本物理量2、磁性材料的磁性能3、磁路及其基本定律4、交流铁心线圈电路5、变压器★教学目的和要求1、理解描述磁场性质的四个有关物理量(磁感应强度、磁通、磁导率和磁场强度)的意义,并熟记它们的单位和符号,了解铁磁材料的磁化、磁滞的物理意义,掌握铁磁材料磁滞回线的概念,了解两类铁磁质的磁性能(磁滞回线的不同特点)和用途。
2、了解磁路的基本概念;了解交流铁心线圈电路的基本电磁关系,掌握交流铁芯线圈端电压与线圈磁通的关系(U≈E=4.44NfΦm)。
3、了解变压器的基本构造、工作原理、绕组的同极性端,掌握理想变压器的三种变换特性,并能利用这些特性对含有变压器的电路进行熟练地计算。
★学时数:6学时★重难点重点:①磁路基本定律、交流铁心线圈;②变压器的三个主要作用难点:①交流铁心线圈电路分析;②变压器与负载的关系★本章作业布置:课本习题P197—199页,6.1.4,6.3.2,6.3.4,6.3.5,6.3.6第六章 磁路与铁心线圈电路本章学习变压器的工作原理。
变压器是一种利用磁路传送电能,实现电压、电流和阻抗变换的重要设备。
§6.1 磁路及其分析方法在电机、变压器及各种铁磁元件中常用铁磁材料做成一定形状的铁心,铁心的磁导率比周围空气或其他物质高得多,因此铁心线圈中电流产生的磁通绝大部分经过铁心而闭合,这种人为造成的磁通闭合路径,称为磁路。
如图7.3-1和图6.1-1分别表示四极直流电机和交流接触器的磁路。
+-一、磁场的基本物理量这部分内容在普物中已基本讲过,这里简单复习一下。
电磁学中已讲过了,电流会产生磁场,通有电流的线圈内部及周围都有磁场存在。
在变压器、电动机等电工设备中,为了用较小的电流产生较强的磁场,通常把线圈绕在铁磁材料制成的铁心上。
由于铁磁性材料的导磁性能比非磁性材料好的多,因此,当线圈中有电流流过时,产生的磁通,绝大部分集中在铁心中,沿铁心面闭合,这部分铁心中的磁通称为主磁通,用Φ表示。
第一章 电路的基本概念和基本定律一、选择题:1、两个电阻串联,R 1:R 2=3:1,总电压为60V ,则U 1的大小为( )。
A.10VB.15VC.30VD. 45V2、右图所示电路元件X ( )。
A.吸收功率30WB.提供功率30WC.吸收功率15WD.提供功率15W3、在直流电路中,频率f=0,电容相当于( )。
A.短路B.开路C.电阻D.不能判断4、右图所示电路中的等效电阻Rab 为( )。
A.1ΩB.2ΩC.3ΩD.6Ω5、已知空间有a 、b 两点,电压U ab =18V ,a 点电位为V a =9V ,则b 点电位V b 为( )。
A.9VB.-9VC.27VD.-27V6、在直流电路中,频率f = 0,电感相当于( )。
A.短路B.开路C.电阻D.无法判定7、某元件功率为正(P>0),说明该元件( )功率,该元件是( )。
A.产生B.吸收C.电源D.负载8、右图所示电路中A 、B 两点间的等效电阻R AB 与电路中的电阻R L 相等,则R L 为( )。
A.40ΩB.30ΩC.20ΩD.10Ω9、若把电路中原来为-3V 的点,改为电位的参考点,则其他各点的电位将( )。
A.变高B.变低C.不变D.无法判定10、三个阻值相等的电阻串联时的总电阻是并联时总电阻的( )。
A.6倍B.9倍C.3倍D.12倍二、填空题:1、电阻串联越多,其总阻值 ;电阻并联越多,其总阻值 。
2、两电阻并联时,阻值较大的电阻所消耗的功率较 。
3、一个手电筒的灯泡,当两端电压为3V 时,电流为300mA ,灯泡的电阻为 Ω,灯泡的功率是 w 。
4、右图所示电路,ab 端的等效电阻R= Ω。
5、右图所示电路中,开关S 打开时等效电阻ab R = ,开关S 闭合时等效电阻ab R = 。
三、判断题:(正确的填“√”,错误的填“×”。
)()1、电功率大的用电器,电功也一定大。
()2、电感元件具有“隔直通交”的特性,电容元件具有“通直阻交”的特性。