《学习情境五总》PPT课件.ppt

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1、学习情境五主要内容互感、交流铁心线圈及变压器电磁关系5.6变压器5.2互感及互感电压5.1描述磁场的物理量5.5交流铁心线圈5.4铁磁物质的磁化5.3互感电路的分析学习情境五【学习目标】1．初步掌握描述磁场的物理量概念；2．掌握互感系数概念及测定方法；3．掌握同名端的判断；4.能初步分析含有互感线圈路的互感电压与电流关系；5.能掌握铁磁物质的磁化性能；6.能理解交流铁心线圈电与磁的关系；7.能理解变压器作用【重点难点】1．互感系数及同名端的概念及测定；2．铁磁物质的磁化性能；3.交流铁心线圈的电压与磁通的关系及功率损耗；4.变压器作用及

2、特殊变压器本堂课的任务：互感及互感电压互感系数概念及互感电压与电流的关系1.互感系数实验测定方法重点难点难点互感电压的方向判定1.磁感应强度磁感应强度B:表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。磁感应强度B的大小:磁感应强度B的方向:与电流的方向之间符合右手螺旋定则。磁感应强度B的单位:特斯拉(T)，1T=1Wb/m2均匀磁场:各点磁感应强度大小相等，方向相同的磁场，也称匀强磁场。一、磁场的基本物理量2.磁通磁通：穿过垂直于B方向的面积S中的磁力线总数。说明:如果不是均匀磁场，则取B的平均值。在均匀磁场中=BS或B=/S磁感应强度

3、B在数值上可以看成为与磁场方向垂直的单位面积所通过的磁通,故又称磁通密度。磁通的单位:韦[伯](Wb)1Wb=1V·s3.磁场强度磁场强度H：介质中某点的磁感应强度B与介质磁导率之比。磁场强度H的单位：安培/米（A/m)任意选定一个闭合回线的围绕方向，凡是电流方向与闭合回线围绕方向之间符合右螺旋定则的电流作为正、反之为负。式中：是磁场强度矢量沿任意闭合线(常取磁通作为闭合回线)的线积分；I是穿过闭合回线所围面积的电流的代数和。安培环路定律电流正负的规定：安培环路定律（全电流定律）I1HI2安培环路定律将电流与磁场强度联系起来。在均

4、匀磁场中Hl=IN例:环形线圈如图，其中媒质是均匀的，试计算线圈内部各点的磁场强度。解:取磁通作为闭合回线，以其方向作为回线的围绕方向，则有：SxHxIN匝线圈匝数与电流的乘积NI，称为磁通势，用字母F表示，则有F=NI磁通由磁通势产生，磁通势的单位是安[培]。式中：N线圈匝数；lx=2x是半径为x的圆周长；Hx半径x处的磁场强度；NI为线圈匝数与电流的乘积。故得：SxHxIN匝真空的磁导率为常数，用0表示，有：4.磁导率磁导率：表示磁场媒质磁性的物理量，衡量物质的导磁能力。相对磁导率r：任一种物质的磁导率和真空的磁导率

5、0的比值。磁导率的单位：亨/米（H/m）例：环形线圈如图，其中媒质是均匀的，磁导率为，试计算线圈内部各点的磁感应强度。解：半径为x处各点的磁场强度为故相应点磁感应强度为SxHxIN匝由上例可见,磁场内某点的磁场强度H只与电流大小、线圈匝数、以及该点的几何位置有关，与磁场媒质的磁性()无关；而磁感应强度B与磁场媒质的磁性有关。二、互感及互感电压1.互感现象复习：电感元件iN+–uN—匝数Φ—磁通Ψ—磁链电感电动势电压互感现象在一个线圈中通上交流电，在旁边的另一线圈中会感应电流,使与之串连的灯泡发光。互感现象：发生于绕在同一铁芯

6、上的两个线圈之间或两个互相靠近的电路之间的电磁感应现象。互感电动势：这种由互感现象产生的感应电动势叫做互感电动势。互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何相互靠近的电路之间。11i121线圈1中的磁通为11。交链线圈2的磁通为21。自感磁链为式中互感系数，简称互感。互感磁链为可以证明互感的大小反映一个线圈的电流在另一个线圈中产生磁链的能力。互感的单位与自感相同，也是亨利(H)。k值的大小取决于两个线圈的相对位置及磁介质的性质。如果两个线圈紧密地缠绕在一起，如图(a)所示，则k值就接近于1，即两线圈全耦

7、合；若两线圈相距较用耦合系数k表示两个线圈磁耦合的紧密程度。2.偶合系数K只有部分磁通相互交链一般有远，或线圈的轴线相互垂直放置，如图(b)所示，则k值就很小，甚至可能接近于零，即两线圈无耦合。耦合系数k与线圈相对位置的关系3.互感电压如果选择互感电压的参考方向与互感磁通的参考方向符合右手螺旋法则，则根据电磁感应定律及互感系数定义有当线圈中的电流为正弦交流时，如则互感电压与电流的关系互感电压正方向确定：？（1）与电流的参考方向有关。（2）与线圈的相对位置和绕向有关。互感系数的测定测试原理：线圈2开路，在线圈1中加低压电压4.互感的应用（

8、1）变压器的应用；（2）电流互感器套在电路上，可测大电流和保护线路；（4）感应线圈使低压直流电变为高压脉冲，形成高压放电，用于点火装置等;（3）钳形安培表测回路中交流电大小；（6）电子线路中的互感是一个重要