第8章 磁路与铁心线圈.ppt

第8章磁路与铁心线圈
磁路及磁路基本定律
交流铁心线圈
铁磁性物质的磁化
电磁铁与变压器
授课日期班次授课时数 2
课题: 第八章磁路与铁心线圈


教学目的:了解磁路的概念及磁路欧姆定律和磁路KCL、KVL定律;
了解铁磁性物质磁化过程中的一些基本概念
重点: 磁路欧姆定律和磁路KCL、KVL定律;铁磁性物质的磁化
难点: 铁磁性物质的磁化
教具: 多媒体
作业: P176:
自用 参考书:《电路》丘关源著           
教学过程:由第三章磁与电磁导入本次课
第八章磁路与铁心线圈






课后小计:
第8章磁路与铁心线圈
磁路及磁路基本定律

(1),当线圈中通以电流后,沿铁心、衔铁和
工作气隙构成回路的这部分磁通称为主磁通,占总磁通的绝大部分。
(2)漏磁通指没有经过工作气隙和衔铁,而经空气自成回路的这
部分磁通称为漏磁通。
(3)磁路磁通经过的闭合路径称为磁路。
磁路也分为有分支磁路()和无分支磁路(
示)。在无分支磁路中,通过每一个横截面的磁通都相等。变压器、直
。
磁路及磁路基本定律

(1)磁路欧姆定律
式中, 为磁通(对应于电流),单位韦伯(Wb); 为磁通势(对
应于电动势),单位安(A),Rm 为磁阻(对应于电阻),单位(亨)
(1/H)。
磁阻计算的关系式为
磁路及磁路基本定律
(3)基尔霍夫磁通定律
,任取一闭合面,根据磁通连续性原理,进
入闭合面的磁通,必等于流出闭合面的磁通,即穿过闭合面的磁通的代数
和为零,此称基尔霍夫磁通定律。
即
(4)基尔霍夫磁位差定律
。磁路可能由多种尺寸、多种材料构成,有的还含
有气隙。
磁路及磁路基本定律
磁通势(磁动势)F ,实验表明通电线圈产生的磁场强弱与线圈内
通入电流I的大小及线圈的匝数N成正比,把I与 N的乘积称为磁通势,即
F=NI
(2)全电流定律
或
上式表明,磁路中磁场强度与磁路的平均长度的乘积,在数值上等于
磁场的磁通势,称为全电流定律。
磁场强度与磁路平均长度的乘积,又称磁位差,用符号表示,即
()
若研究的磁路具有不同的截面,并且是由不同的材料(如铁心和气隙)
构成的,则可以把一个磁路分成许多段来考虑,即把同一截面、同一材料
划为一段,可得
或
()
磁路及磁路基本定律
,根据全电流定律有
推广到任意磁路中有
由于励磁电流是线圈产生磁通的来源,故称NI为磁路的磁通势F,单位
为安(A)。式()表示磁路中沿任意闭合曲线磁位差的代数和等于沿该曲
线磁通势的代数和,此称基尔霍夫磁位差定律。
若将磁通势表示为磁位降(磁位差)方向,也可写成
当励磁电流为直流时,磁路中产生恒定磁通,此磁路称为恒定磁通磁
路,当励磁电流为交流时,产生交变磁通,此称为交变磁通磁路。
铁磁性物质的磁化
变压器中有硅钢片叠成的铁心,电机的绕组是嵌放在由硅钢
片叠成的铁心槽内。在第3章中我们已经介绍,硅钢片是高导磁率(磁阻
低)的铁磁性材料,能使磁通绝大部分通过由硅钢片叠成的铁心而形成闭
合回路。铁磁性物质是如何被磁化?还具有哪些特性?

本来不具磁性的物质,由于受磁场的作用而具有磁性的现象称为该物质
被磁化。只有铁磁性物质才能被磁化,而非铁磁性物质是不能被磁化的。
铁磁性物质,被磁化前后的
。
有些铁磁性物质在去掉外磁场以后,磁畴的大部分仍然保持取向一致,对外仍显示磁性,这就成了永久磁铁。
铁磁性物质的磁化

铁磁物质的B随H而变化的曲线称为磁化曲线,又称B—H曲线。
(a)所示给出了测定磁化曲线的实验电路。实验测得的B—H曲
线,就是磁化曲线, (b)所示。
由图可见,B与H的关系是非线性的,即
不是常数。
铁磁性物质的磁化
B—H曲线分为三段:
1)起始磁化段(曲线的0~1段)
当H从零值开始增大时,B增加较慢。
2)直线段(曲线的1~2段) 随着H的增大,B几乎是直线上升。
3)饱和段(曲线的2~3段) 随着H的增加,B的上升又比较缓慢了。
对于