《电路》第五版邱关源罗先觉.ppt

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1、磁路和铁心线圈,在发电厂与电力系统中,广泛的应用着变压器、各种旋转电,机及其它含有铁心线圈的电气设备，它们不仅存在电路问题,同,时还存在磁路问题。只有同时掌握了电路和磁路的基本理论,才,本章主要内容：,铁磁物质的磁化曲线,磁路和磁路定律,磁场的主要物理量和基本性质,能对各种电工设备作全面分析。,1 磁场的主要物理量和基本性质,一、磁场的主要物理量,1.磁感应强度 B,磁感应强度是表征磁场性质的基本物理量,量值：,方向：小磁针在该点N极的指向。,2.磁通,单位：特（T）,dA,n,B,面积元的磁通为,d=BdAcos,=BdA,面积A的总磁通,BdA,A,B,2,铁磁物质:含有铁族元素及其合金的

2、所有物质。,非铁磁物质:除铁磁物质以外的所有物质。,物质,铁磁物质的磁化,铁磁物质在外磁场的作用下，产生与外磁场方向一致而且很强的,磁场的主要物理量和基本性质,均匀磁场:,磁场中各点的磁感应强度大小和方向都相同。,=BS,单位：韦（Wb）,3.磁导率 和磁场强度 H,（如空气、铜、木材、橡胶等）,（如铁、镍、钴及其合金等）,附加磁场，这种现象叫铁磁物质的磁化。,（3）,磁导率,用来衡量物质的磁性能，大物质的导磁性能强，,单位：亨/米（H/）,真空的磁导率,相对磁导率：物质的磁导率与真空磁导率的比。,或,非铁磁物质,铁磁物质r很大,如硅钢片,磁场的主要物理量,非铁磁物质的磁导率,铁磁物质的磁导率

3、,小物质的导磁性能弱。,磁场强度 H,为分析磁场和电流的依存关系引入的物理量,单位：安/米（A/）,方向：小磁针N极所指的方向,二、磁场的基本性质,1.磁通的连续性,磁场中任一闭合面的总磁通恒等于零。,2.安培环路定律,磁场强度矢量H沿任何路径的线积分等于穿过此路径所围成,的面的电流代数和。电流的正负要根据它的方向和所选路径的方向之间是否符合右手螺旋法则而定。,安培环路定律的应用,H,2 铁磁物质的磁化曲线,一、铁磁物质的磁化,铁磁物质在外磁场的作用下，产生于外磁场方向一致而且很强的,附加磁场，这种现象叫铁磁物质的磁化。,二、磁化曲线,1.起始磁化曲线,a2,a3,a1,0a1段:H较小,B增

4、加的很慢。,a1a2段：B急剧增加。（线性段）,a2a3段：B增加缓慢。,a3点以后：B几乎不增加。（饱和段）,铁磁物质的磁化曲线（2）,二、磁滞回线,Br,-HC,-Br,HC,a,B的变化落后于H的变,Br剩磁,HC矫顽力,化的现象称为磁滞。,软磁材料：磁滞回线狭长，剩磁小，娇顽力小,磁滞现象不显著。如纯铁、铸铁、铸钢、电工钢,硬磁材料：磁滞回线较宽，剩磁大，娇顽力大,被磁化后剩磁不易消失。如铬钢、钨钢、钴钢,3 磁路及磁路定律,一、磁路,由铁磁材料组成的磁通集中通过的路径称为磁路。,空气隙,空气隙,主磁通:通过磁路(包括气隙)闭合的磁通。,漏磁通：穿出铁心，经过磁路周围非铁磁性物质而闭合

5、的磁通。,变压器磁路,接触器磁路,继电器磁路,二、磁路的基尔霍夫定律,1.磁路基尔霍夫第一定律,a,b,1+2=3,2.磁路基尔霍夫第二定律,在磁路的分支点，所连各,支路磁通的代数和等于零。,l1,l3,l2,l3,每段磁路的磁位差,选择磁场与中心线的方向相同时,右边回路,左边回路,可得,磁通势,单位:A,有,H2,H1,H3,H4,H3,磁路基尔霍夫第二定律内容:,在磁路任一闭合回路中,各段磁位差的代数和等于各磁通势的代数和。,磁通的参考方向与饶行方向一致时，该段磁位差取正，反之取负。,励磁电流的参考方向与磁路回线饶行方向之间符合右手螺旋关系时，,该磁通势取正，反之取负。,3.磁路欧姆定律,A,因为,磁位差,式中,欧姆定律,