基本信息
文件名称:电子电工技术教案-磁路和变压器.docx
文件大小:13.53 MB
总页数:14 页
更新时间:2025-05-20
总字数:约2.78千字
文档摘要

10-

9-

《电子电工技术》授课教案

课程名称:

教师姓名:

授课对象:

授课时间:

所在单位:

所属教研室:

一、教学基本情况

课程名称

课程类型

总学时

授课对象

授课教师

职称

授课形式

多媒体

教材及主要参考书、学习网站

教材:秦曾煌编著.电工学简明教程(第三版).北京:高等教育出版社.2015.

参考书:(1)秦曾煌编著.电工学(第七版).北京:高等教育出版社.2009.

(2)叶挺秀,张伯尧编著.电工电子学(第四版),.北京:高等教育出版社.2020.

本课程教学目标

课程目标1:掌握电工电子学的基本理论、基本知识和基本分析方法。

课程目标2:了解电工电子技术的应用和发展概况,初步具备分析和设计电路的基本技能。

课程目标3:培养学生养成良好的学习习惯、实事求是的科学作风及分析解决问题的能力,使其逐步具备科技人员应有的科学素质。

课程目标4:为学习后续课程以及从事与本专业有关的工程技术和科研工作打下一定的基础,并具有将电子技术应用于本专业的能力。

教学方法和手段

多媒体教学,理论教学与实验教学相结合

学情分析

学生到课率较高,作业能按时完成,积极回答问题,师生互动较好。

学时分配

理论24学时;实验8学时

教研室意见

学院意见

二、授课单元教案

授课单元名称

磁路和变压器

学时

5

时间、课次

教学目的

掌握磁路分析方法。理解交流铁心线圈电路,理解变压器基本结构、工作原理、额定值的意义、外特性。了解磁性材料磁性能。

重点、难点

磁路分析方法。

教学过程设计

一、课程引入(3分钟)

通过生产生活的常见的实际电路,引入本节内容。

二、课程内容(120分钟)

3.1磁路及其分析方法

3.1.1磁场的基本物理量

1.磁感应强度B:表示磁场内各点磁场的强弱和方向。

方向:与磁力线方向一致(与电流方向符合右手螺旋定则)。

单位:特斯拉(T)

均匀磁场——磁场内各点的B大小相等,方向相同。

2.磁导率?:表示磁场介质磁性的物理量。

真空磁导率H/m(亨/米)

相对磁导率?对于铁磁材料

3.磁场强度H:是为确定磁场与电流关系而引用的一个物理量。H单位:A/m(安/米)

4.磁通:磁感应强度B(非匀强磁场B取其平均值)与垂直于磁场方向的面积A的乘积。单位:韦伯(Wb)

对于均匀磁场

根据电磁感应定理:

磁通的单位:伏秒(V.s)

3.1.2磁性材料的磁性能

1.高导磁性在外磁场的作用下,磁性物质被磁化而呈现出很强的磁性。

2.磁滞性B的变化落后于H。

3.磁饱和性H增加,B增加很小的现象。

根据磁性材料的磁性能,磁性材料可分为:

(1)软磁材料:矫顽力较小,磁滞回线较窄

(2)永磁材料:矫顽力较大,磁滞回线较宽

(3)矩磁材料:矫顽力较小,剩磁较大。磁滞回线接近矩形。可作为记忆元件。

3.1.3磁路的分析方法

磁路是研究局限于一定范围内的磁场问题。磁路与电路一样,也是电工学课程所研究的基本对象。

磁路:磁通的闭合路径。局限于一定路径内的磁场。

3.1.3磁路的分析方法

1.安培环路定律:

磁场强度沿任意闭合路径的线积分,等于穿过该闭合路径所包围的电流的代数和。

2.磁路的欧姆定律

根据:得:

磁通势:F=NI(单位:安)

磁压降:

磁路欧姆定律:

磁路磁阻:

磁路为不同材料组成时:

3.2交流铁心线圈电路

1.感应电动势与磁通的关系

设:

感应电动势的有效值:

2.外加电压与磁通的关系

由KVL:

因为R和很小

所以:

U的有效值:

3.功率损耗

(1)磁滞损耗:铁心反复磁化时所消耗的功率。

(2)涡流损耗:?在铁心中产生的感应电流而引起的损耗。

铁心损耗=磁滞损耗+涡流损耗

(4)铜损耗:线圈电阻产生的损耗

3.3变压器

3.3.1变压器的工作原理

变压器的功能:变电压、变电流、变阻抗

变压器的分类:

按用途分:电力变压器、仪用变压器、整流变压器。

按相数分:单相变压器、三相变压器。

按绕组数分:双绕组、多绕组及自耦变压器。

变压器的结构:

变压器铁心:硅钢片叠压而成。

变压器绕组:高强度漆包线绕制而成。

其他部件:油箱、冷却装置、保护装置等。

变压器的工作原理

变压器符号:

?是由一次绕组和二次绕组共同作用产生的,互相去磁并达到动态平衡。

(1)电压变换

变压器空载:

结论:

K称为变压器的变比

(2)电流变换

变压器接负载产生主磁通的磁通势:

U1U20—–=–—=KN

U1

U20

—–=–—=K

N1

N2

(3)阻抗变换:

结论:

可利用变压