电工基础5.4 5.7.ppt

一、磁路的概念 二、磁路的欧姆定律 * * 我们知道，两块磁体放在一起会有作用力。 载流导体周围存在磁场，将载流导体放在磁场中会有作用力吗? 1．电磁力的大小 磁场对放在其中的通电直导线有力的作用，这个力称为电磁力(安培力)。 一、磁场对载流直导体的作用 F = B I ι 磁场强弱 电流大小 有效长度 B------均匀磁场的磁感应强度(特斯拉T) I ------导线中的电流强度(安) L-----导线在磁场中的有效长度(米) F-----导线受到的电磁力(牛) 实验还得出: 当导体垂直与磁场方向放置时,受电磁力最大； 当导体与磁场平行放置时,导线不受力； 当导体与磁场方向夹θ角，导线 受力大小介于0与最大值之间。 F = B Iιsinθ 内容: 伸出左手,拇指与其余四指垂直，磁力线垂直穿过掌心，四指指示电流方向，则拇指的指向就是通电导线受力的方向． i F 2 受力方向:电动机左手定则 请思考： 为什么室外架空输电导线彼此要相隔一段距离? 例：试用左手定则解释两根平行载流直导线间的相互作用力。 结论：如果两根载流导体电流方向相同，相互吸引，反之则排斥。 ⊙ × × × × × × × × × ⊙ ⊙ 练习题 1：在均匀磁场中，有一根导线与磁力线垂直，导线长0.2米,导线通有电流0.45安培,若导线受力为0.045牛,求磁场的磁感应强度。 解： 2：如图已标出了电流、磁感应强度和电磁力三个物理量中的两个物理量，试标注第三个物理量的方向。 B F · F × B 3、见书91页11题。 二、磁场对通电线圈的作用力矩 将一矩形线圈abcd放在匀强磁场中，如图所示 当线圈平面与磁力线平行时，转矩最大M=NBIS； 当线圈平面与磁力线垂直时，转矩为零。 在一个很强的蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁心，铁心外套有一个可以绕轴转动的铝框，铝框上绕有线圈，铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针，线圈两端分别接在这两个螺旋弹簧上，被测电流就是经过这两个弹簧流入线圈的。 应用：电流表 + - N 2．工作原理 如图所示，蹄形磁铁和铁心间的磁场是均匀地辐向分布，这样，不论通电线圈转到什么方向，它的平面都跟磁感线平行。因此，线圈受到的偏转磁力矩M1就不随偏角而改变。 通电线圈所受的的磁力矩M1的大小与电流I成正比，即 M1 = k1I 式中k1为比例系数。 应用2 ：电动机 练习题 试确定载六导体所受电磁力的方向。 N S × · 91页12、13题 在电气设备中，为了获得较强的磁场，常常需要把磁通集中在某一定型的路径中。形成磁路的最好方法是利用铁磁性材料按照电器结构的要求而做成各种形状的铁芯，从而使磁通形成各自所需的闭合路径。 磁通(磁力线)集中通过的闭合路径叫磁路。 磁路按结构分为： 无分支磁路 和 有分支磁路 对称分支磁路 和 不对称有分支磁路 1．磁动势 通电线圈产生的磁通 ? 与线圈的匝数N和线圈中所通过的电流 I 的乘积成正比。 把通过线圈的电流I与线圈匝数N的乘积，称为磁动势，也叫磁通势， 即 Em = NI 磁动势Em的单位是安培(A)。 φ S I N 2．磁阻 磁通通过磁路时所受到的阻碍作用，用Rm表示。 注:由于磁导率 ? 不是常数，所以Rm也不是常数。 φ S I N 3．磁路欧姆定律 (1) 磁路欧姆定律 通过磁路的磁通与磁动势成正比，与磁阻成反比，即 上式与电路的欧姆定律相似， 磁通 ? 对应于电流I， 磁动势Em对应于电动势E， 磁阻Rm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 磁路中的某些物理量与电路中的某些物理量有对应关系，同时磁路中某些物理量之间与电路中某些物理量之间也有相似的关系。 表5-2列出了电路与磁路对应的物理量及其关系式。 因为磁导率不是常数,所以磁路欧姆定律一般只做定性分析，不宜在磁路中用来计算. 电路断开时,电动势依然存在; 磁路是没有开路状态的,也不能有开路状态,因为磁力线是不可能中断的闭合曲线. 举例:在实际应用中,很多电器设备的磁路往往要通过几种不同的物质. 铁心的磁阻 衔铁的磁阻 2倍空气隙的磁阻 Rm气 φ NI Rm2 Rm1 气隙(2次) 铁芯 衔铁 气隙(2次) R m气＞＞ Rm1+ Rm2 保持φ不变 增大I 功耗大,线圈易烧毁 因此应尽量选用高磁导率的铁磁材料作铁芯,尽可能缩短磁路中不必要的气隙长度. 1.电容器具有储存 的本领，其的大小可以用