第十一章 磁路和有铁心的交流ppt课件.ppt

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1、第十一章磁路和有铁心线圈的交流电路1.恒定磁通磁路的基本概念与计算;2.交变磁通磁路的基本概念与计算。第一节磁场和磁路的基本概念一、磁场的基本概念磁场→能量的储存方式①磁感应强度（magneticinductionstrength）B表示某点磁场性质的基本物理量，它反映了磁力线分布的疏密程度，其方向与各点的切线方向一致，是单位面积的磁通量。也称为磁通密度（fluxdensity）主要内容:③磁场强度（magneticfieldstrength）H：它沿场中任意闭合路径的线积分只与产生磁场的宏观传导电流有关，与场中的介质无关：：衡量磁介质导磁

2、能力的物理量。其变化就是所谓的磁化曲线。非铁磁物质为直线，铁磁物质为一条曲线。④磁导率②磁通量（flux）：磁感应强度的通量二、磁路的基本概念磁路（magneticcircuit）利用铁磁物质组成一定结构，人为地造成磁通的路径。磁路特点：①可以认为磁通全部（或主要）集中在磁路里，磁路路径就是磁力线的轨迹。②磁路常可分为几段，使每段具有相同的截面积和相同的磁介质。在各磁路段中磁场强度处处相同，方向与磁路路径一致。③在磁路的任一个截面上，磁通都是均匀分布的。磁路问题实质上是局限在一定范围内的磁场问题。三、铁磁材料的主要特性及磁滞回线1、高导磁性

3、μ≥μ02、磁饱和性与非线性非铁磁物质B-H为一条通过坐标原点的直线，即μ=B/H为一常量。铁磁物质B与H的关系是一条曲线，称为该种材料的磁化曲线，通常也称为B-H曲线。曲线①:被测试铁磁材料的起始磁化曲线。基本上可以分为三段：开始的Oa段，B值随着H缓慢增加；ab段，B迅速上升；bc段，B值又转为缓慢上升，这称饱和段。过了c点，达到磁饱和，曲线几乎变成像非铁磁物质的磁化曲线（直线③）趋近于一条直线。①③②BHOabcμB～H、μ～H曲线曲线②：μ随磁场强度H变化的曲线。由于B与H的关系是非线性的，μ不是一个常量。μ=μrμ0①③②BHOa

4、bcμB～H、μ～H曲线当H值下降到零时，B值并不为零，保留着Br1值(Od)，称为剩余磁通密度，简称剩磁。要退磁使B值降到零（e点），必须将H的方向反过来并达到H=-Hc1，这个使B=0的反向磁场-Hc1称为矫顽磁场强度，简称矫顽力。3、磁滞性与磁滞回线BHOabc起始磁化曲线HmHc1-Hc1-Hmfghc’dBr1e4、基本磁化曲线（平均磁化曲线）基本磁化曲线，是对一种磁铁材料取多个不同的Hm值，得到一系列不同的对称磁滞回线，再把各磁滞回线的正顶点联成曲线(Oc)。基本磁化曲线亦称平均磁化曲线。磁通密度B的变化总是滞后于磁场强度H的变

5、化，这种现象称为磁滞，这样得到的闭合磁化曲线称为磁滞回线。矫顽力大的材料称为“硬”磁材料，矫顽力小的材料称为“软”磁材料。BHO磁滞回线HmHc-Hc-HmcBr-Br第二节磁路的基本定律一、安培环路定律（复习）在磁场中，H矢量沿任何闭合曲线的线积分（或H矢量沿任一闭合曲线的环流），等于这闭合曲线所包围的各传导电流强度的代数和。I1I3I2例：按照右螺旋定则决定I的正负。二、磁路基本定律1、磁路欧姆定律设铁心的平均长度l，截面积S，则据安培环路定律得：Fm：磁通势（magnetomotiveforce）。围绕磁路某一线圈的电流与其匝数的乘积

6、，称为该线圈产生的磁通势。磁通势方向由右手螺旋法则确定，单位安匝。称为磁阻（reluctance），单位：H-1对于一段材料一致且截面相同的局部磁路，若其长度为l，则：Hl—磁压降(magneticpotentialdifference)磁压降也称磁压或磁位差，其方向与磁场方向一致，单位安（A）非铁磁物质磁阻为常数；铁磁物质磁阻因μ随B或Φ变化而不是常数，Φ与Fm（或Rm）不成正比例关系，其关系应用B~H曲线决定。因此不能用磁路的欧姆定律计算。称为磁导（permeance）2、磁路基尔霍夫第一定律任一包围面，在任意时刻穿过该包围面的各分支磁

7、路段的磁通量的代数和为零，也称为磁通连续性定理。支路：磁路中通过同一磁通的分支。3、磁路基尔霍夫第二定律设沿l1和l3两段的H值分别为H1和H3，并分别处处与l1、l3平行。沿着l1、l3组成的闭合路径，根据安培环路定律：沿着l1、l2组成的闭合路径（绕行方向为顺时针方向），根据安培环路定律：N2i2项前面有负号是因为闭合路径的绕行方向与i2的参考方向不符合右螺旋法则；H2l2即Φ2Rm2项前有负号是因为绕行方向与第二段路径上的H2、B2、Φ2的参考方向相反。安培环路定律—任意时间沿磁路中任一闭合路径，各段磁路的磁压降的代数和等于围绕此闭合

8、路径的所有磁通势的代数和。当i的参考方向与假定绕行方向符合右手螺旋法则时，Ni(F)取正号，否则取负号。而Φ（即B、H）的参考方向与绕行方向相同时，ΦRm(Hl)取正号，否则取负