汽车电工电子技术（第2版）教学课件作者张华单元三.ppt

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1、单元三磁路、变压器与继电器任务3.1磁路与霍尔效应任务3.2变压器任务3.3继电器及在汽车电路中的应用任务3.4技能训练返回任务3.1磁路与霍尔效应3.1.1磁性材料3.1.1.1磁场的基本物理量磁场是磁体周围存在的一种特殊物质，磁体通过磁场发生相互作用。磁场的大小和方向可用磁感线来形象地描述，磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线的切线方向表示磁场的方向。在磁体的周围空间有磁场的存在，磁场的特征可以用磁感应强度、磁通、磁导率、磁场强度等几个物理量来描述。1.磁感应强度B磁感应强度是表示磁场内某点磁场强弱(磁力线的多少

2、)和磁场方向(磁力线的方向)的物理量。它是一个矢量。B=F/lI式中:F表示电磁力;L表示导体的长度;I表示通过磁体的电流下一页返回任务3.1磁路与霍尔效应磁感应强度B的方向可用右乎螺旋定律确定。单位:是特斯拉(T)。2.磁通少磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积5的乘积，称为通过该面积的磁通少，即Q=BS或B=q/s磁通少反映了磁导体某个范围内磁力线的多少，其单位是韦伯(Wb)3.磁导率拜磁导率拜是描述磁场介质导磁能力的物理量。磁性材料都有很强的导磁性能，不同的介质，其导磁能力不同。常用的主要有铁、镍、钻及其合金等

3、材料。上一页下一页返回任务3.1磁路与霍尔效应4.磁场强度H磁场强度H也是表示磁场强弱和方向的物理量，也是个矢量，但与磁介质拜无关.因此:H=B/u5.磁场对电流的作用力(1)磁场对放置于其中的直线电流有力的作用，其大小为F=Bllsinq，方向可用左手定则判断。(2)通电线圈放在磁场中将受到磁力矩的作用。表3-1中列出了通过实验测定几种常见材料的相对磁导率。上一页下一页返回任务3.1磁路与霍尔效应3.1.1.2铁磁性物质1.铁磁性物质的磁化磁化曲线只反映了铁磁性物质在外磁场由零逐渐增强的磁化过程，而很多实际应用中

4、，铁磁性物质是工_作在交变磁场中的。所以，必须研究铁磁性物质反复交变磁化的问题。在磁化曲线中，已知H值就可查出对应的B值。因此，在计算介质中的磁场问题时，磁化曲线是一个很重要的依据。图3-1给出了几种不同铁磁性物质的磁化曲线。图3-2为涌付实验测宁的某种铁磁性物质的磁滞回线.上一页下一页返回任务3.1磁路与霍尔效应2.磁性材料分类(1)软磁材料:软磁材料的特点是磁导率高，磁滞特性不明显，具有较小的矫顽磁力，磁滞回线较窄。一般用来制造电机、电器及变压器等的铁芯，常用的有铸铁、硅钢片等(2)硬磁材料:硬磁材料的特点是剩

5、磁和矫顽磁力均较大，磁滞性明显，磁滞回线较宽。宜制作永久磁铁。永久磁铁(用一种铁镍钻合金制成)是指长时间内保持磁性作用的磁铁。这种磁铁靠近含有铁、镍和钻的材料产生吸力。磁铁有一个北极和一个南极。人们将磁铁周围有磁力作用且有想象中的磁力线穿过的空间称为磁场。磁力线在北极处穿出，在南极处穿入。在磁铁内部，磁力线从南极向北极伸展。磁性作用在磁极处最强。如图3-3所示。上一页下一页返回任务3.1磁路与霍尔效应(3)矩磁材料:矩磁材料的特点是只要受较小的外磁场作用就能磁化到饱和，当外磁场去掉，磁性仍保持，磁滞回线几乎成矩形，

6、稳定性良好。在计算机和控制系统中用作记忆元件、开关元件和逻辑元件。常用的有镁、锰、铁氧体等。3.磁滞损耗铁磁性物质在交变磁化时，磁畴要来回翻转，在这个过程中，产生了能量损耗，称为磁滞损耗。磁滞回线包围的面积越大，磁滞损耗就越大，所以剩磁和矫顽磁力越大的铁磁性物质，磁滞损耗就越大。因此，磁滞回线的形状常被用来判断铁磁性物质的性质和作为选择材料的依据。上一页下一页返回任务3.1磁路与霍尔效应3.1.2磁路的基本定律1.磁路磁通经过的闭合路径称为磁路。磁路中的磁通、磁动势和磁阻的关系，可用磁路欧姆定律来表示上式与电路的欧

7、姆定律相似，磁通巾对应于电流I,磁动势E、对应于电动势E,磁阻R、对应于电阻R。因此，这一关系称为磁路欧姆定律。2.磁路与电路的对应关系图3-4是相对应的两种电路和磁路。表3-2列出了电路与磁路对应的物理量及其关系式。上一页下一页返回任务3.1磁路与霍尔效应3.全电流定律4.电磁关系(1)通电导体产生的磁场磁场围绕在通电导体周围。磁力线以圆环形式环绕在导体周围。如图3-5所示。(2)线圈产生的磁场电流流动时线圈的每个导体周围都产生一个环形磁场。如图3-6所示。各磁场叠加后形成一个总磁场，磁力线束从一个端面处穿出

8、，在相对的端面处穿入。因此线圈有两个磁极。(3)电磁铁带有铁芯的通电线圈可增强磁场的作用。如图3-7所示。上一页下一页返回任务3.1磁路与霍尔效应3.1.3霍尔效应霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔(A.H.Hall,1855-1938)于1879年在研究金属的导电机构时发现的。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能