第四章磁场与电磁感应解析.pptVIP

三、汽车点火线圈 汽车点火线圈的外形 点火线圈的电路结构 1.理解铁磁材料的磁化以及磁化曲线、磁滞回线与铁磁材料性能的关系。 2.了解铁磁材料的分类及应用。 3.理解磁动势和磁阻的概念及磁路欧姆定律。 §4—5　铁磁材料与磁路 一、铁磁物质的磁化 使原来没有磁性的物质具有磁性的过程称为磁化。只有铁磁材料才能被磁化，而非铁磁性材料是不能被磁化的。这是因为铁磁物质可以看作由许多被称为磁畴的小磁体所组成。 当一个线圈的结构、形状、匝数都已确定时,线圈中的磁通Φ 随电流I 变化的规律可用Φ—I 曲线来表示,称为磁化曲线。它反映了铁心的磁化过程。 利用电流产生的磁场磁化铁心 磁化曲线 磁化实验与磁化曲线 曲线Oa段较为陡峭,Φ 随I 近似成正比增加。 b点以后的部分近似平坦,这表明即使再增大线圈中的电流I,Φ 也已近似不变了,铁心磁化到这种程度称为磁饱和。 a点到b点是一段弯曲的部分,称为曲线的膝部。这表明从未饱和到饱和是逐步过渡的。 磁化曲线 各种电器的线圈中,一般都装有铁心以获得较强的磁场。 为了尽可能增强线圈中的磁场,还常将铁心制成闭合的形状,使磁感线沿铁心构成回路, 磁感线沿铁心构成回路 理想情况 实际情况 反复磁化和磁滞回线 当线圈中电流变化到零时,由于磁畴存在惯性,铁心中的Φ 并不为零,而是仍保留部分剩磁,如图b中的b、e两点。此时必须加反向电流,并达到一定数值(图b中c、f两点),才能使剩磁消失。 上述现象称为磁滞,图b中的封闭曲线称为磁滞回线。铁心在反复磁化的过程中,由于要不断克服磁畴惯性将损耗一定的能量,称为磁滞损耗,这将使铁心发热。 二、铁磁材料的分类 三、磁路与磁路欧姆定律 1.磁路 磁通所通过的路径称为磁路。 磁电系仪表 变压器 电动机 几种电气设备的磁路 磁路可分为无分支磁路和有分支磁路。 全部在磁路内部闭合的磁通称主磁通,部分经过磁路周围物质而自成回路的磁通称为漏磁通。 由于制造和结构上的原因,磁路中常有气隙,当气隙很小时,气隙中的磁感线是平行而均匀的,只有极少数磁感线扩散出去形成所谓的边缘效应。 主磁通、漏磁通和边缘效应 磁阻就是磁通通过磁路时所受到的阻碍作用,用符号Rm表示。 磁路中磁阻的大小与磁路的长度L 成正比,与磁路的横截面积S 成反比,并与组成磁路材料的磁导率有关,其公式为 2.磁路欧姆定律 通过磁路的磁通与磁动势成正比,而与磁阻成反比,称磁路欧姆定律，即 如果磁路中有空气隙,由于空气隙的磁阻远比铁磁材料的磁阻大,整个磁路的磁阻会大大增加,若要有足够的磁通,就必须增大励磁电流或增加线圈的匝数,即增大磁动势。 由于铁磁材料磁导率的非线性,磁阻Rm 不是常数,所以磁路欧姆定律只能对磁路作定性分析。 磁路和电路的比较 四、电磁铁 电磁铁是利用通有电流的铁心线圈对铁磁性物质产生电磁吸力的装置。它们都是由线圈、铁心和衔铁三个基本部分组成。 马蹄式(起重电磁铁) 拍合式(继电器) 螺管式(电磁阀) 电磁铁的几种结构形式 电磁继电器 平面磨床吸盘 电磁铁和电磁吸盘 起重电磁铁 直流电磁铁和交流电磁铁的比较 本章小结 1.磁铁周围和电流周围都存在着磁场。磁感线能形象地描述磁场,是互不交叉的闭合曲线,在磁体外部由N 极指向S极,在磁体内部由S极指向N 极。磁感线上一点的切线方向表示该点的磁场方向。 2.电流产生的磁场方向可用安培定则判断。磁场对处在其中的载流导体有作用力,其方向用左手定则判断,电磁力的大小为F=BIlsinα,式中α为载流直导体与磁感应强度方向的夹角。 3.磁场与磁路的基本物理量见表。 4.产生感应电动势的条件是线圈中的磁通发生变化或导体相对磁场运动而切割磁感线。直导体切割磁感应线产生的感应电动势方向用右手定则来判断,其大小为e=Blvsinα。 5.楞次定律:感应电流的磁场总是阻碍原磁通的变化。 法拉第电磁感应定律:线圈中感应电动势的大小与磁通的变化率成正比,即e=N ΔΦ/Δt。 通常用此式计算感应电动势的大小,而用楞次定律来判别感应电动势的方向。 6.由于线圈本身电流变化而引起的电磁感应现象称为自感。自感电动势的大小与电流对时间的变化率成正比,表示式为:eL=LΔI/Δt。 7.互感是一个线圈中的电流变化而在另一耦合线圈中引起的电磁感应现象。互感电动势的大小为:eM =MΔI/Δt。它表明,一个线圈中互感电动势的大小,正比于另一个线圈中电流的变化率。互感电动势的方向利用同名端判别较为简便。 8.使原来没有磁性的物质具有磁性的过程称为磁化,只有铁磁材料才能被磁化。铁磁物质根据其磁滞回线不同可分为软磁材料、硬磁材料、矩磁材料。 9.磁路中的磁通、磁