,整理课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,汽 车 电 工 电 子 技 术 基 础,1,整理课件,磁现象,2,整理课件,常见的磁感应线,3,整理课件,磁路的基础知识,一、磁场的基本物理量,1、磁感应强度（B）,定义：,磁感应强度B是表示磁场内部某点的,磁场强弱,及方向,的物理量。,性质：,方向与该点磁力线切线方向一致，B与产生,该磁场的电流之间的关系符合,右手螺旋定则,。,B的大小用通过单位电流强度的单位长度导,线所受的力，,B=F/IL,来确定。,若磁场内各点的磁感应强度大小相等，方向,相同，则为,均匀磁场,。,单位是,特斯拉,（T），简称,特,。1T=1Wb/,4,整理课件,磁路的基础知识,性质一：,方向与该点磁力线切线方向一致，B与产生该,磁场的电流之间的关系符合,右手螺旋定则,。,与磁场方向一致 右手螺旋定则,5,整理课件,磁路的基础知识,性质二：,B的大小用通过单位电流强度的单位长度导,线所受的力，,B=F/IL,来确定。,式中，,B,表示磁感应强度；,F,表示磁场（磁力）；,I,电流大小；,L,导线长度；,6,整理课件,磁路的基础知识,2、磁通（）,定义：,在均匀磁场中，磁感应强度B与垂直于磁场方,向的面积S的乘积，称为通过该面积的,磁通,。,=BS或B=/S,磁感应强度B在数值上可以看,成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,。,磁通的单位是,韦伯,（Wb），,简称,韦,。,7,整理课件,磁路的基础知识,3、磁导率（）,磁导率是表示物质导磁性能的物理量，即衡量物质,的导磁性能的一个系数，它的单位是,亨/米（H/m）,。,真空的导磁率0=410-7,任意一种物质的导磁率与真空的导磁率之比称为,相对,磁导率，用r表示。,等于磁介质中磁感应强度B与磁场强度H之比即,=B/H,例如，如果空气(非磁性材料)的磁导率是1，则铁的,磁导率为10，000，即当比较时，以通过磁性材料的磁通密,度是10,000倍。,8,整理课件,磁路的基础知识,4,、磁场强度H,磁场强度H是进行磁场分析时引用的一个辅助物理量,，为了从磁感应强度B中除去磁介质的因素，故磁场强度定,义为,H=B/,。,磁场强度只与,产生磁场的电流,以及这些,电流的分布,(,导体的几何形状)情况有关，而与无关,磁介质的导磁率,，它的,单位是,安/米,（A/m）。,9,整理课件,磁路的基础知识,总结：,磁感应强度,描述的是一个磁场中磁力线的密度和分布,的范围，,磁通,描述的是一个磁场中磁场的面积有多少,磁力线通过，磁感应强度多大，,磁场强度,描述的是整,个磁场所辐射，波及的范围，强度多大。,磁导率,描述,的是物质的导磁性能。,关系：,磁场中的磁感应强度越大,那么通过这个磁场面积的,磁,感应线就越密集磁通密度就越大,，这个,磁场所辐射的,磁场强度就越强。,10,整理课件,磁路的基础知识,二、铁磁材料的磁性能,物质按其导磁性能可分为两大类。一类称为,铁磁材料,，,如铁、钢、镍、钴等，这类材料的导磁性能好，导磁率,值,大；另一类为,非导磁材料,，如铜,、铝、纸、木头、空气等，,此类材料的导磁性能差，磁导率,值小（接近于真空的导磁,率）。,11,整理课件,磁路的基础知识,铁磁材料的应用,：铁磁材料是制造变压器、电动机、等,各种电工设备的主要材料。铁磁材料的磁性能对磁器件的性,能和工作状态有很大影响。铁磁材料的磁性能主要表现为,高,导磁性、磁饱和、磁滞性,。,12,整理课件,磁路的基础知识,1、高导磁性,铁磁材料具有很强的导磁能力，在外磁场作用下，其内,部的磁感应强度会大大增强，相对磁导率可达几百、几千甚,至几万。这是因为在铁磁材料的内部存在许多磁化小区，称,为,磁畴,。每个磁畴就像一块小磁铁，在无外磁场作用时，这,些磁畴的,排序是不规则的，对外不显示磁性,。在一定强度的,外磁场作用下，这些磁畴将顺着外磁场的方向趋向规则的排,序，产生一个附加磁场，是铁磁材料内的磁感应强度大大增,强。这种现象称为,磁化,。,非铁磁材料没有磁畴结构，不具有,磁化特性。,磁化前,磁化后,磁化过程,13,整理课件,磁路的基础知识,2.磁滞性,如果励磁电流是大小和方向都随时间变化的交变电流，,则磁铁材料将受到,交变磁化,。在电流交变的一个周期中，,磁感应强度B随磁场强度H变化的关系如图。,14,整理课件,磁路的基础知识,由图可见，,当磁场强度H减小时,，磁感应强度B并不,沿着原来这条曲线会降，而是沿着一条比它高的曲线缓慢下,降。,当H减速到0时,，B并不等于0而是仍保留一定的磁性。,这说明铁磁材料内部已经排齐的磁畴不会完全恢复到磁化前,杂乱无章的状态，这部分称为,剩磁，用Br表示,。,15,整理课件,磁路的基础知识,如何消除剩磁？,如果要消除剩磁，使B=0，应施加一反向磁场强度Hc。,Hc的大小称为,矫顽磁力,，它表示铁磁材料反抗退磁的能力。,16,整理课件,磁路的基础知识,剩磁消除后如再继续增大反向磁场，则铁磁材料将反向,磁化；当反向磁场减小时，同样回产生,反向剩磁（-Br）,。随着磁场强度不断正,反向变化，得到的磁化曲线为一条封闭,曲线。在铁磁材料反复磁化过程中，磁,感应强度B的变化总是落后于磁场强度H,的变化，这种现象称为,磁滞现象,。,17,整理课件,磁路的基础知识,铁磁材料的分类：,铁磁材料按其磁性能可分为,软磁材料、硬磁材料、矩磁,材料,三种类型。不同类型的磁滞回线。,18,整理课件,磁路的基础知识,软磁材料,软磁材料的剩磁和矫顽磁力较小，磁滞回线形状较窄，,但磁化曲线较陡，即磁导率较高，所包围的,面积较小。它,即容易磁化，又容易退磁,，一,般用于有交变磁场的场合，如用来制造镇流,器、变压器、电动机的铁芯。常见的软磁材,料有纯铁、硅钢、合金材料等。,19,整理课件,磁路的基础知识,硬磁材料,硬磁材料的,剩磁和矫顽磁力较大,，,磁滞回线形状较宽,，,所包围的面积较大,。适用于制作永久磁铁，,如扬声器、耳机、电话机、录音机（不容易,轻易消磁）。常见的硬磁材料有碳钢、钴钢、,铁镍铝钴合金等。,20,整理课件,磁路的基础知识,矩磁材料,矩磁材料的磁滞回线近似于,矩形,，,剩磁很大,，,接近饱和,磁感应强度,，但,矫顽磁力较小,，,易于翻转,。,常在计算机和控制系统中用做记忆原件（,汽车上的机油更换提醒装置）和开关元件（,声控开关、光控开关）。,21,整理课件,磁路的基础知识,三、磁路的基本定律,1、磁路,在通电的线圈周围和内部存在着磁场。在工程上为,了得到较强的磁场常用导磁,性能好的铁磁材料制成一定,形状的铁芯，而将线圈绕在,铁芯上。当线圈中通过电流,时，铁芯即被磁化，使得其,中的磁场大为增强，,故通电,线圈产生的磁通主要集中在,由铁芯构成的闭合路径内，,这种磁通集中通过的路径便称为磁路。,22,整理课件,磁路的基础知识,用于产生磁场的电流称为励磁电流，通过励磁电流的线,圈称为,励磁线圈或励磁绕组,。,电路有之流和交流之分，磁路也分为,直流磁路,（如直流,电磁铁和直流电动机）和,交流磁路,（如变压器、交流电磁铁,、交流电动机），它们各具有不同的特点。,此外，也有永久,磁铁构成的磁路，它不需要励磁绕组。,23,整理课件,磁路的基础知识,2、磁路的欧姆定律,在线圈中通入电流I时，在铁芯中就会有磁通,通过。铁,芯中的,磁通,必与,通过线圈的电流I,、,线圈匝数N,以及,磁路的截,面积S成正比,，与,磁路的长度成反比,，还与,组成磁路的材料,的导磁率成正比,。,为磁通,为导磁率,I,为流过的电流,F,为,磁场力,N,为线圈匝数,Rm,为磁阻,S,为磁路的横截面积,24,整理课件,磁路的基础知识,为磁通,为导磁率,I,为流过的电流,F,为,磁场力,N,为线圈匝数,Rm,为磁阻,S,为磁路的横截面积,25,整理课件,磁路的基础知识,磁路与电路的类似处,26,整理课件,交流铁芯线圈电路,一、电磁关系,交流铁芯线圈电路，,线圈的匝,数为N,，当在线圈两端加上正弦交流,电压时，就有交变励磁电流i通过。,在,交变磁通IN,的作用下产生交变磁通，其绝,大部分通过铁芯，称为,主磁通,，,其余小部分从附近空气中通过，称为,漏磁通,。这两种交变的磁通都将,在线圈中产生感应电动式。设,线圈电,阻为R,，主磁通在线圈上产生的,感应,电动式为e,，漏磁通产生的,感应电动,式为e,由基尔霍夫电压定律得它们,之间的关系为:,u=Ri-e-e,27,整理课件,交流铁芯线圈电路,u=Ri-e-e,在式中由于线圈电阻上的电压降Ri和漏磁通产生的感应电动式e都很,小，与主磁通产生的感应电动势e比较，,可以忽略不计,，故上式可写为:,u-e,上式是求磁路中的感应电动式，那么磁路中的,外加电压U,与那些参数有,关呢？,U=4.44fNm,式中，,m磁通的单位是韦伯（Wb）,;,f频率的单位是赫兹（Hz）,；,U外,加电压的单位是伏特（V）。,28,整理课件,交流铁芯线圈电路,二、功率消耗,在交流铁芯线圈电路中,，除了在线圈电阻上有功率,损耗外，在铁心中也会有功,率损耗。线圈上损耗的功率,称为,铜损,；铁芯上损耗的功,率称为,铁损,，,铁损包括磁滞,耗损和涡流损耗两部分,。,29,整理课件,1、磁滞损耗,铁磁材料交变磁化的磁滞现象所产生的铁损称为,磁滞损,耗,。它是由铁磁材料内部磁畴反复转向，磁畴间相互摩擦引,起铁芯发热而造成的损耗。,铁芯单位体积内每周期产生的磁,滞损耗与磁滞回线所包围的面积成正比,。为了减小磁滞损耗,，交流铁芯均有软磁材制成。,30,整理课件,2,、涡流损耗,铁磁材料不仅有导磁能力，同时也有,导电能力，因而在交变磁通的作用下铁芯,内将产生感应电动势和感应电流，感应电,流在垂直于磁通的铁芯平面内围绕磁力线,呈漩涡状，故称为,涡流,。涡流使铁芯发热,，其功率损耗为,涡流损耗,。,31,整理课件,为了减小涡流，可采用,硅钢片叠成的铁,芯,，它不仅有较高的导磁率，还有较大的电,阻率，可使铁芯的电阻增大，涡流减小，同,时，硅钢片的两面涂有绝缘漆，使硅片之间,互相绝缘，,可把涡流限制在一些狭长的界面,内流动，从而减小了涡流损耗,。所以各种交,流电动机,、变压器等电气设备的铁芯普遍采,用硅钢片叠成。,32,整理课件,三,、电磁铁,电磁铁是利用截留铁芯线圈产,生的电磁吸力来操纵机械装置，以,完成预期动作的一种电器。,它是将,电能转换为机械能的一种电磁元件,。,33,整理课件,电磁铁的组成：,电磁铁主要由,线圈,、,铁芯,和,衔铁,三部分组成，铁芯和衔,铁一般用软磁材料制成。铁芯一般是静止的，线圈总是装在,铁芯上。开关电器的电磁铁的衔铁上还装有弹簧。,34,整理课件,工作原理：,线圈通电后,，铁芯和衔铁,被磁化,，成为继兴相反的两块,磁铁，它们之间产生电磁吸力。当吸力大于弹簧的反作用力,时，衔铁开始向着铁芯方向运动。,当线圈中的电流小于某一,定植或中断供电时,，电磁吸力小于弹簧的反作用力，衔铁将,在反作用力的作用下,返回原来的释放位置,。,35,整理课件,我们知道了,磁铁,有,永久性磁铁,也有,电磁铁,，请问同学们,我们生活中那些电器或工具使用的是,永久性磁铁,原理,，那些,使用的是,电磁铁,原理,？,36,整理课件,运用永久性磁铁原理：,37,整理课件,利用电磁铁原理：,38,整理课件,如果,不知道自己明天要做什么，,那么你今天所做的一切都是在浪费时间！,本节讲完，请预习下一节,39,整理课件,