电子制作张胜男《焊接电工》主编张胜男第三章磁路及变压器电子制作张胜男《焊接电工》主编张胜男第三章磁路及变压器第三章磁路及变压器主要内容返回目录§3-2磁路的基本物理量及磁路定律§3-1磁路及其应用★本章小结★§3-3变压器职业教育机械类专业“互联网+”新形态教材§3-1磁路及其应用§3-1磁路及其应用一、铁磁材料的分类及应用1、磁化物质按磁导率的大小可分为铁磁材料和非铁磁材料两大类。铁磁材料有带自然磁性的小区域，没有外磁场作用时，各个小区域的磁场方向总体上不规则，宏观不显磁性，如图3-1a所示。在外加磁场的作用下，铁磁材料将产生一个与外磁场同方向的附加磁场，这种现象叫做磁化，如图3-1b所示。a)铁磁物质未被磁化b)铁磁物质被磁化图3-1铁磁物质的磁化§3-1磁路及其应用2、铁磁材料的分类及应用根据铁磁材料的电磁性能，可以将其分为以下三类：1）软磁材料其主要特点是磁导率高，容易磁化和退磁，磁滞损耗小，如硅钢片、铸钢和铁氧体等。常用于制造电动机、变压器和电器的铁心。2）硬磁材料其主要特点是剩磁大，如钴钢、锰钢和钨钢等。常用于制造永久磁铁、扬声器和电工仪表等。3）矩磁材料其特点是受较小的磁场作用就可以达到饱和，而去掉磁场后仍能保持饱和状态，如锰镁铁氧体、锂锰铁氧体和某些铁镍合金等。矩磁材料具有一定的“记忆”功能，常用于制造存储数据的磁心、磁鼓、磁带和磁盘等，广泛用于电子技术和计算机技术中。§3-1磁路及其应用二、铁磁材料中的能量损耗1．磁滞损耗当铁心在交变磁场作用下反复磁化时，内部磁畴由于反复取向，克服磁畴之间阻力而产生发热损耗，这种能量损失称为磁滞损耗。可以证明，铁磁材料的磁滞损耗与该材料磁滞回线包围的面积成正比。磁滞回线越宽，剩磁越大，损耗也就越大。同时励磁电流频率越高，磁滞损失也越大。2．涡流损耗如图3-2a所示，当线圈中通入交流电流时，铁心中的交变磁通在铁心中产生感应电动势和感应电流，由于感应电流在铁心中自然形成闭合回路，且成旋涡状，故称为涡流。§3-1磁路及其应用图3-2涡流a)涡流的产生b)涡流的减少因铁心有一定的电阻，故铁心内产生涡流时，使铁心发热，造成能量损失，由涡流造成的电能损失称为涡流损耗。为了减少涡流，电工设备的铁心采用彼此绝缘的硅钢片叠成，如图3-2b所示。§3-1磁路及其应用三、磁路磁力线通过的闭合路径称为磁路。常把线圈绕在用铁磁材料制成一定形状的铁心上，以使磁通能够集中在规定的路径内。当绕在铁心上的线圈通电后，铁心内就形成磁路。a)单相变压器磁路b)直流电动机磁路c)电磁铁磁路图3-3几种常见的磁路§3-1磁路及其应用继续返回四、电磁铁图3-3c为电磁铁的磁路，电磁铁主要由固定铁心、线圈和衔铁三部分组成，如图3-4所示。其中铁心和衔铁通常用整块钢材制成。当线圈通过电流时，铁心磁化产生电磁吸力将衔铁吸合，带动与之联动的其他机构动作。a)马蹄式b)拍合式c)螺管式图3-4电磁铁的几种结构形式§3-2磁路的基本物理量及磁路定律
§3-2磁路的基本物理量及磁路定律
一、磁路的基本物理量1、磁感应强度磁感应强度是表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量，它是一个矢量。磁场内某一点的磁感应强度可用该点磁场作用于1m长通有1A电流的导体上的力来衡量，该导体与磁场方向垂直。磁感应强度与电流之间的方向可用右手螺旋定则来判断，其大小为磁感应强度的单位为特斯拉（T）。§3-2磁路的基本物理量及磁路定律2、磁通在均匀磁场中，磁感应强度与垂直于磁场方向的面积的乘积，称为通过该面积的磁通。用表示，即磁感应强度在数值上等于与磁场方向垂直的单位面积上通过的磁通，故又称磁通密度。磁通的单位为韦伯（Wb）3、磁导率磁导率是表示物质导磁性能的物理量，磁导率的单位是亨/米（H/m），真空中磁导率是一个常数。或§3-2磁路的基本物理量及磁路定律某种物质的磁导率与真空中磁导率的比值，称为该物质的相对磁导率，用表示非铁磁材料：，如铜、