电路基础电子教案第10章 磁路与铁心线圈电路课件.ppt

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1、第10章磁路与铁心线圈电路10.1磁场的基本物理量和基本定律10.2铁磁物质的磁化10.3磁路和磁路定律10.4恒定磁通磁路的计算10.5交流铁心线圈10.6电磁铁目录教学内容磁场的基本物理量和基本定律，铁磁物质的磁化。教学要求1.深刻理解磁场的基本物理量和基本定律的含义。2.掌握铁磁物质的磁化和磁性材料的特点。教学重点和难点重点：磁感应强度、磁通、磁场强度等。难点：磁化过程的理解。10-1磁场的基本物理量和基本定律一、磁感应强度B磁感应强度B：表示磁场中某点磁场的强弱和方向的物理量。大小：磁感应线（即磁力线）的疏密。方向：该点磁力线

2、切线方向。定义国际制：特斯拉，简称特（T）或韦伯/米2（Wb/m2）电磁制：高斯（Gs）。两者的关系是：1T=104Gs。B的单位如果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、磁通及磁通连续性原理磁通Φ：磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积。▪均匀磁场且磁场方向垂直于S面，则Φ=BS▪非均匀磁场，则取B的平均值。▪若S不是平面，或B并非与S垂直，Φ=∫SdΦ=∫SB·dS则磁通连续性原理磁场中通过任何封闭曲面的磁通恒等于零。dS的方向为该面积元的法线n的方向，如图所示。Φ的单位国际制：韦伯（Wb）

3、电磁制：麦克斯韦（Mx）两者的关系是：1Wb=108Mx∮SB·dS=0（亨/米）▪真空中的磁导率为常数▪一般物质的磁导率和真空中的磁导率之比，称为这种材料的相对磁导率，则称为磁性材料，则称为非磁性材料三、磁导率磁导率μ：表示物质导磁性能的一个物理量。四、磁场强度及全电流定律磁场强度H:是计算磁场时所引用的一个物理量。国际制：安/米（A/m）电磁制：奥斯特（Oe）两者的关系是：1A/m=4π×10-3OeH的单位全电流定律（安培环路定律）∮lH·dl=∑I磁场强度与磁感应强度的关系为B=μH电流方向和磁场强度的方向符合右手定则，电流取

4、正；否则取负。例10-1一均匀密绕的环形螺管线圈如图10-2所示，线圈匝数为N，截面积为S，环中心线的半径为r，环材料的磁导率为μ，通以电流I。试求环中心线上某点的磁场强度H，并求该点的磁感应强度B。解:（1）求磁场强度H根据全电流定律有∮lH·dl=∮lHdl=Hl而∑I=IN所以Hl=IN磁场强度H=A/m说明：磁场强度H只与电流大小、线圈匝数、以及该点的几何位置有关，而与磁场介质的导磁性能（μ）无关，即在一定电流值激励下，同一点的磁场强度不因磁场介质的不同而异。（2）求磁感应强度B所以B=μH结论:B与μ有关的，即当线圈内介质不

5、同时，在同样电流值激励下，同一点的B的大小就不同，当然线圈内的磁通Φ也就不同了。10.2铁磁物质的磁化一、铁磁物质的磁化磁畴磁化磁饱和二、磁化曲线1．起始磁化曲线①铁磁物质的起始磁化曲线(B-H)②μ-H曲线③非铁磁物质的B-H曲线2．磁滞回线矫顽力HC剩磁Br3.基本磁化曲线三、铁磁物质的分类与用途1．软磁材料软磁材料是指磁滞回线形状狭窄的材料，软磁材料一般用于交流电机、变压器、继电器、互感器、开关等产品的铁心和各种电感元件（如滤波器、高频变压器、录音录相磁头）的磁心。2．硬磁材料硬磁材料是指磁滞回线形状较宽的材料，硬磁材料适宜制造

6、永久磁铁，被广泛用于磁电式测量仪表、扬声器、永磁发电机及电信装置中。3．矩磁材料矩磁材料是指磁滞回线形状如矩形的材料。其特点是，当有很小的外磁场作用时，就能使之磁化，并达到饱和。去掉外磁场后，磁性仍然保持与饱和时一样。矩磁材料主要用于各种计算机的存储器磁心和远程自动控制、雷达导航、宇宙航行及信息处理显示等方面。小结1．磁场的基本物理量（1）磁感应强度B是表示磁场中某点磁场的强弱和方向的物理量，B的大小由式B=决定。（2）磁通Φ是描述磁感应强度在一定空间范围内积累效果的物理量，Φ=或Φ=BS。（3）磁导率μ是表示物质导磁性能的物理量。真

7、空的磁导率是μ0，其他物质的磁导率一般用μ表示，μ=μrμ0，非磁性物质的μr≈1，磁性物质的μr>>1。（4）磁场强度H是计算磁场时引用的一个物理量，H的大小由式H=决定，但由于μ不是常数，所以铁磁物质的H与B需查B-H曲线得到。2．磁场基本定律（1）磁通连续性原理：磁场中通过任何封闭曲面的磁通恒等于零，即∮SB·dS=0（2）全电流定律：磁场强度H沿任一闭合回线的线积分等于该闭合回线所包围的全电流，即∮lH·dl=∑I。3．铁磁物质的磁化铁磁物质由于其内部存在许多小磁畴，所以其在外磁场的作用下可呈现磁性，这就是铁磁物质的磁化。铁磁

8、材料具有高导磁性、磁饱和性和磁滞性。4．磁化曲线及铁磁物质的分类磁化曲线有起始磁化曲线、磁滞回线和基本磁化曲线。教学内容磁路和磁路定律，恒定磁通磁路的计算。教学要求1.深刻理解磁路和磁路定律，并正确应用之。2.掌握恒定磁