磁路及变压器学习笔记

磁路和变压器电工电子技术基础概述磁路和变压器是电工电子技术中重要的基础知识，它们在电力系统、通信系统以及各种电子设备中起着重要的作用。

本文将介绍磁路和变压器的基础概念、工作原理以及应用。

磁路的基础概念磁路是由磁性材料构成的路径，磁场通过磁路来传导。

磁路主要由磁性材料和空气间隙组成，其中磁性材料的主要作用是增强磁场强度。

磁通量和磁势磁通量是磁场通过磁路的量度，用Φ表示，单位是韦伯（Wb）。

磁通量的大小与磁场强度和磁路截面积成正比。

磁势是磁场在磁路中存在的力量，用Φ表示，单位是安培·匝（Am）。

磁路中的欧姆定律磁路中的欧姆定律类似于电路中的欧姆定律，描述了磁路中的磁势、磁通量和磁路电阻之间的关系。

根据磁路中的欧姆定律，磁势与磁通量的比例关系可以表示为Φ = R × Ψ，其中Φ表示磁通量，Ψ表示磁势，R表示磁路电阻。

磁路中的磁阻磁路中的磁阻决定了磁场通过磁路的难易程度。

磁阻与磁性材料的特性以及磁路的几何形状有关。

磁路中的磁阻可以通过磁路的长度、截面积以及磁性材料的磁导率来计算。

变压器的基本原理变压器是利用电磁感应原理而工作的电器，主要用于将交流电能从一个电路传输到另一个电路。

变压器可以将交流电的电压和电流进行变换，同时也可以提高或降低电压的大小。

变压器的结构典型的变压器由一个或多个绕组和一个铁芯构成。

绕组一般分为输入绕组和输出绕组，它们通过铁芯相连接。

铁芯主要起到增加磁路磁阻、导磁和集中磁感应线的作用。

变压器的工作原理变压器的工作原理基于电磁感应定律。

当输入绕组通电时，产生的磁场通过铁芯传导到输出绕组，由于磁场的变化，输出绕组中会产生感应电动势，从而产生输出电流。

变压器的变压比变压器的变压比是输入电压和输出电压之间的比值。

变压器的变压比可以通过绕组的匝数比来确定。

变压比的大小决定了变压器的升压或降压功能。

变压器的效率变压器的效率是指输出功率与输入功率之间的比值。

变压器的效率通常高达90%以上，主要损耗包括铜损、铁心损耗和额定功率损耗。

电路及磁路课堂笔记
电路及磁路主要内容包括：电路及磁路是电类各专业重要的技术基础课程，又是电路理论磁路知识的入门课程。

通过本课程朱这习，使学生掌握电路的基本概念、基本定律、定理和基本分析计算方法，理解磁路的特点，会计算较简单的磁路问题，并具备进行电工实验的基本技能。

为学习后续课程准备必要的电路及磁路知识，并为从事专业技术工作打下基础。

本课程对培养学生严肃认真的科学态度，树立理论联系实际的作风，提高分析问题和解决问题的能力等方面都有重要的作用。

可以分为四部分。

第一部分是电阻电路的分析，以电阻电路的分析来介绍电路的基本概念、基本定律，基本定理和电路的基本分析方法，它是全课程的基础。

第二部分是正弦六流电路的分析，介绍正弦量的表示法，正弦交流电路分析的基础，应用相量法分析正弦交流电路，正弦交流的功率，三相电路，含互感电路的分析，频率呼应及谐振以及非正弦周期电流电路的分析。

第三部分是磁路及铁心线圈，介绍磁路的基本概念和基本定律，铁磁物质的磁特性，恒定磁通磁路的计算，交变磁通磁路中线圈电压与磁通的关系，磁通与电流的波形，铁心损失线圈的电路模型。

第四部分是电路中过流过程的分析，介绍电路过渡过程的基本概念和换路定律，RC和RL一阶电路分析的经典法和三要素法，包括直流激励和正弦电源激
励电路的过渡过程分析，零输入呼应与零状态响应，阶跃函数与阶跃响应，RLC二阶电路过渡过程的分析，以及拉普拉斯变换及其在电路分析中的应用。

183第七章 磁路与变压器 第一节 学习指导一、 学习目的和要求1.掌握磁场的基本物理量2.掌握磁性材料及其性能3.掌握磁路及其基本定律，4.理解铁心线圈电路中的电磁关系、电压电流关系以及功率与能量问题，特别要掌握m fN U Φ≈44.4这一关系式5.了解交流铁心线圈电路6.了解变压器工作原理，掌握变压器的额定参数，阻抗变换公式7.了解电磁铁二、内容简介1.磁场的基本物理量（见表7-1）表7-1 磁场的基本物理量Hdl I =∑⎰B Hμ=真H 1047-⨯=πμ184（1）磁性材料铁、镍、钴及其合金；磁性材料分为：软磁材料（C r H B ,小，回线面积小，用于交流电机和变压器等）； 硬磁材料（C r H B ,大，回线面积也大，用作永久磁铁）；矩磁材料（r B 大，C H 小，回线面积小，用作计算机和控制系统中的记忆元件、开关元件等）表7-2 磁性材料及其性能（2）磁化曲线：磁化过程中B 和H 的关系曲线（图7-1-1所示）。

185图7-1-1磁化曲线 图7-1-2磁滞回线① 非磁性物质的磁化曲线，是一条直线。

② 磁性物质的磁化曲线； ③ 附加磁场J B 曲线； ④ 磁导率 的变化曲线。

（3）磁滞性：当线圈中通交流电时，对于磁性材料的铁心就被交变磁场反复磁化，在一个周期内B —H 曲线形成闭合回线，称为磁滞回线。

如图7-1-2所示。

工程上所用的磁化曲线称为平均磁化曲线，它是由不同大小的交变电流形成的磁滞回线的顶点（m m H B ,）所连成的曲线。

图7-1-3中示出了几种磁性材料的磁化曲线。

图7-1-3 几种磁性材料磁化曲线a －铸铁b －铸钢c －硅钢片3.磁路及其基本定律（1）磁路：由于磁性物质具有高导磁性，可用来构成磁力线的集中通路，称为磁路。

186（2）磁路欧姆定律：根据Hdl I =∑⎰可得 m R FSl NI ==Φμ——磁路欧姆定律 其中 SlR m μ=——磁阻 IN F =——磁通势l 为磁路平均长度，S 为磁路截面积。

变压器知识点总结变压器知识点总结一、自耦变压器1.自耦变压器有哪些缺点？自耦变压器的缺点：1）自耦变压器的中性点必须接地或经小电抗接地。

当自耦变压器高压侧网络发生单相接地故障时，若中性点不接地，则在其中压绕组上将出现过电压，自耦变压器变比KA越大，中压绕组的过电压倍数越高。

为了防止这种情况发生，其中性点必须接地。

中性点接地后，高压侧发生单相接地时，中压绕组的过电压便不会升高到危险的程度。

2）引起系统短路电流增加。

由于自耦变压器有自耦联系，其电抗为同容量双绕组变压器的（1-1/KA），漏阻抗的标么值是等效的双绕组变压器的（1-1/KA）。

所以自耦变压器电压变动小而短路电流较同容量双绕组变压器大。

这就是自耦变压器使系统短路电流显著增加的原因。

两侧过电压的相互影响。

自耦变压器因其绕组有电的连接，当某一侧出现大气过电压或操作过电压时，另一侧的过电压可能超过其绝缘水平。

3）两侧过电压的相互影响。

4）使继电保护复杂。

5）调压困难。

2.变比选择自耦变压器的变比通常接近于23.运行自耦变压器的共用绕组导体流过的电流较小（公用绕组的电流比二次绕组电流小，二次电流有一部分直接流到了一次）自耦变压器运行时,中性点必须接地。

自耦变压器一般用以联系两个中性点直接接地的电力系统。

二、呼吸器1.更换变压器呼吸器内的吸潮剂时应注意什么？（1）应将气体保护改接信号。

（2）取下呼吸器时应将连管堵住，防止回吸空气。

（3）换上干燥的吸潮剂后，应使油封内的油没有呼气嘴并将呼吸器密封。

2.引起呼吸器硅胶变色的原因主要有哪些？正常干燥时呼吸器硅胶为蓝色。

当硅胶颜色变为粉红色时，表明硅胶已受潮而且失效。

一般已变色硅胶达2/3时，值班人员应通知检修人员更换。

硅胶变色过快的原因主要有：（1）长时期天气阴雨，空气湿度较大，因吸湿量大而过快变色。

（2）呼吸器容量过小。

（3）硅胶玻璃罩罐有裂纹、破损。

（4）呼吸器下部油封罩内无油或油位太低，起不到良好的油封作用，使湿空气未经油封过滤而直接进入硅胶罐内。

电磁感应与变压器知识点总结电磁感应是物理学中的一个重要概念，它描述了电场变化引起磁场变化，并且磁场变化会诱发电场的现象。

基于电磁感应的原理，变压器作为一种重要的电器设备应用广泛。

本文将对电磁感应与变压器的知识点进行总结。

一、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了磁场变化引起感应电动势的过程。

根据该定律，导体回路中的感应电动势大小与磁场变化率成正比，方向与磁场变化方式相互垂直。

公式表示为：ε = -N * ΔΦ / Δt其中，ε为感应电动势，N为线圈匝数，ΔΦ为磁通量变化量，Δt为时间变化量。

2. 洛伦兹力洛伦兹力描述了电荷在磁场中受到的作用力。

当电荷在磁场中以速度v移动时，洛伦兹力F的大小为：F = q * (v x B)其中，q为电荷量，v为电荷移动速度，B为磁场。

3. 电感电感是指导线或线圈中储存磁能的能力，其大小与线圈的匝数和几何形状有关。

电感的单位是亨利(H)。

当通过电感的电流发生变化时，电感会产生自感电动势，即自感现象。

自感电动势的大小与电流变化率成正比。

4. 互感互感是指两个或多个线圈之间由于电磁感应而产生的电动势现象。

互感的大小与线圈的匝数、几何形状以及线圈之间的相对位置有关。

互感常用来实现变压器的功能。

二、变压器1. 变压器的原理变压器通过互感作用将输入的交流电压变换为输出的交流电压。

它由一个或多个主线圈（输入线圈，即初级线圈）和一个或多个副线圈（输出线圈，即次级线圈）组成。

根据互感定律，当输入线圈中的电流改变时，副线圈中就会感应出电动势，从而通过变换线圈的匝数比，实现输入电压向输出电压的变换。

2. 变压器的构造变压器包括铁芯和线圈两个主要部分。

铁芯用于增加磁场的强度，线圈则通过绕在铁芯上实现电流的传递。

铁芯通常采用高磁导率的软铁材料，如硅钢片，以减小能量损耗。

变压器的变比为次级线圈匝数与初级线圈匝数的比值。

3. 变压器的工作原理变压器工作在交流电的情况下，它依靠输入电流中的周期性变化创造出磁场。

高中变压器知识点梳理总结一、变压器的工作原理变压器是利用电磁感应原理来实现电压变换的装置。

它由两个或多个线圈（即绕组）和一个磁路构成。

当一个绕组中通有交流电流时，产生的磁场会穿过另一个绕组，从而在另一个绕组中感应出电动势，导致电压的变化。

变压器的工作原理可以用守恒定律和环路定理来解释。

1. 感应定律：在变压器中，当一绕组中有变化的电流时，会产生变化的磁场，从而在另一个绕组中感应出电动势。

根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，即ε=-dΦ/dt。

这就是变压器工作的基础原理。

2. 环路定理：利用环路定理，可以分析变压器中的电压和电流关系。

环路定理指出，在闭合回路中所受的电动势之和等于回路中电流的总电动势之和。

这也很好地解释了变压器中原、副绕组的电流和电压关系。

基于以上的工作原理，我们可以理解变压器是如何实现电压的变换功能的，同时也可以更好地进行变压器的设计和应用。

二、变压器的结构和性能特点1. 变压器的结构：主要由铁芯和绕组构成。

铁芯由硅钢片制成，用于传导磁场。

绕组则是由绝缘的铜线或铝线缠绕而成，分为原绕组和副绕组。

原绕组通有输入电流，产生磁场，副绕组感应出电动势。

绕组中通入绝缘油来冷却和绝缘。

2. 变压器的性能特点：变压器具有电压变换比固定、效率高、结构简单、维护方便等特点。

由于没有机械部件，因此噪音小、寿命长。

通过了解变压器的结构和性能特点，我们可以更好地理解其在电气系统中的作用和优点。

三、变压器的分类和应用1. 根据用途不同，变压器可以分为功率变压器、配电变压器、整流变压器、特种变压器等。

2. 在电力系统中，功率变压器是最常用的一种。

它主要用于将高压输电线路上的电压降低为用户需求的低压。

3. 在变频电源中，变压器也扮演着重要的角色。

变频电源可以通过改变变压器的工作频率来实现输出电压的控制。

4. 变压器还可以用于电子设备的电源适配器、电焊设备、变压器耦合的放大电路等。

通过了解变压器的分类和应用，我们可以更好地理解变压器在不同领域的作用和实际用途。