单元三磁路及电磁器件ppt课件.ppt

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1、单元二磁路及电磁器件课题一磁场与电磁感应课题二铁磁材料的磁性能课题四变压器课题三磁路及磁路欧姆定律课题五几种特殊的变压器课题六电磁铁及继电器一、磁场的基本物理量课题一磁场与电磁感应1．磁感应强度B2．磁通量Φ3．磁导率μ图3-1直导体周围的磁场（亨/米）真空中的磁导率()为常数磁导是表征各种材料导磁能力的物理量，则称为铁磁材料，则称为非铁磁材料相对磁导率：材料的磁导率与真空中的磁导率比值4．磁场强度H磁场强度是计算磁场所用的物理量，其大小为磁感应强度和导磁率之比。单位：B：特斯拉：亨/米：安/米图3-1可知，磁场中X点的磁场强度Hx为二、铁磁材料的分类1．软磁材

2、料2．硬磁材料3．矩磁材料课题二铁磁材料的磁性能一、铁磁材料的磁性能1.高导磁性2．磁饱和性图3-3铁磁材料的磁化图3-4磁化曲线3．磁滞性当给铁磁材料加上一个交变的外磁场时，铁磁材料在磁场中反复磁化，在反复磁化过程中，磁感应强度B的变化总是滞后于磁场强度H的变化，这种特性称为铁磁材料的磁滞性。图3-5铁磁材料的磁滞回线课题三磁路及磁路欧姆定律一、磁路、磁动势、磁阻1．磁路由铁芯所限定的磁场称为磁路。图3-9几种常见电气设备的磁路(a)变压器(b)电磁铁(c)磁电式电表2．磁动势用F表示，单位是安·匝。F=N·I3．磁阻磁路和电路的比较（一）磁路电路磁通INR

3、+_EI磁压降磁动势电动势电流电压降U基本定律磁阻磁感应强度安培环路定律磁路IN欧姆定律电阻电流强度基尔霍夫电压定律基尔霍夫电流定律磁路与电路的比较(二)电路R+_EI1．电磁感应定律二、电磁感应2．自感和互感(1)自感（2）互感。一个线圈的电流变化在紧靠它的另一个线圈中产生感生电动势的现象叫做互感。图3-2电感元件上的自感电流、自感电动势与原电流的方向关系三、磁滞损耗和涡流损耗1．磁滞损耗铁磁材料在反复磁化过程中的能量损失为磁滞损耗。2．涡流损耗涡流会使铁芯发热，并消耗能量，其功率损耗称为涡流损耗。图3-8涡流（a）涡流（b）减小涡流二、磁路欧姆定律在磁路中，

4、磁通Φ与磁动势NI成正比，与磁阻Rm成反比，这就是磁路欧姆定律，它的表示式为磁路欧姆定律与电路欧姆定律相比存在什么对应关系？列出对应表。问题与讨论课题四变压器变压器功能：变电压：电力系统变阻抗：电子电路中的阻抗匹配（如喇叭的输出变压器）变电流：电流互感器发电厂1.05万伏输电线22万伏升压变电站1万伏降压仪器36伏降压实验室380/220伏降压一、单相变压器的结构图3-12变压器的结构形式及图形符号二、变压器的工作原理1．变压器的空载运行变压器原线圈接上额定的交变电压u1，副线圈开路不接负载（开路i2=0），这种状态称为空载运行图3-13变压器的空载运行K为变比

5、当K＞1时,变压器为降压变压器；当K＜1时，为升压变压器。2．变压器负载运行（1）变压器负载运行时初、次级的电压关系图3-14变压器的负载运行（2）变压器负载运行时初、次级的电流关系结论：原、副边电流与匝数成反比【课堂互动】变压器能变换功率吗？3.变压器的阻抗变换作用图3-15变压器的阻抗变换结论：变压器原边的等效负载，为副边所带负载乘以变比的平方。阻抗变换举例：扬声器上如何得到最大输出功率。RsRL信号源设：信号电压的有效值:U1=50V;信号内阻：Rs=100;负载为扬声器，其等效电阻：RL=8。求：负载上得到的功率解：（1）将负载直接接到信号源上，得到

6、的输出功率为：Rs（2）将负载通过变压器接到信号源上。输出功率为：设变比则：结论：由此例可见加入变压器以后，输出功率提高了很多。原因是满足了电路中获得最大输出的条件（信号源内、外阻抗差不多相等）。１额定电压变压器副边开路（空载）时，原、副边绕组允许的电压值。２额定电流变压器满载运行时，原、副边绕组允许的电流值。３额定容量传送功率的最大能力。（理想）三、变压器的额定值（以单相变压器为例）4．额定频率fN额定频率fN是指变压器初级绕组应接入的电源电压的频率。我国电力系统的标准频率为50Hz。5．变压器的损耗和效率（1）变压器的损耗变压器主要有两部分损耗：铁损耗ΔPF

7、e和铜损耗ΔPCu。变压器铁芯中的磁滞损耗和涡流损耗称为铁损耗。电流通过绕组时功率损耗称为铜损耗。（2）变压器的效率η课题五几种特殊的变压器一、自耦变压器图3-16自耦调压器二、电流互感器1．电流互感器结构和原理（a）（b）图3-18电流互感器（a）电流互感器外形（b）电流互感器接线图及符号2．使用注意事项：1）副边不能开路，以防产生高电压；2）铁心、低压绕组的一端接地，以防在绝缘损坏时，在副边出现过压。图3-19钳形电流表测量状态及结构原理图3．钳形电流表（电流互感器的一种变形）4．脉冲变压器脉冲变压器是用来变换脉冲电压的，其作用是将输入的脉冲电压（不连续变化

8、的电压）经变压器变换后，