《电路基础》第10章：磁路与铁芯线圈电路.ppt

10.1磁场的基本物理量和基本定律
10.2铁磁物质的磁化
10.3磁路与磁路定律
10.4恒定磁通磁路的计算
10.5交流铁芯线圈
10.6电磁铁10.1磁场的基本物理量和基本定律磁场
------磁体周围存在磁力作用的空间
它可看成一种传递磁力作用的特殊物质，磁场是有强弱和方向的

磁场方向
在磁场中某点处放一个能自由转动的小磁针，小磁针静止时N极所指的方向

图10-2条形磁体的磁感线磁感线特征磁感应强度磁感应强度B是个矢量。
B不但表示了某点磁场的强弱，而且还能表示出该点磁场的方向。
某点磁感应强度B的方向
磁感线上该点的切线方向就是该点。
B的大小
可以用特斯拉计进行测量。
均匀磁场
------各点的磁感应强度的大小和方向相同的磁场。平面上如何表示B的方向2．磁通及磁通连续性原理磁通的连续性3．磁导率相对磁导率μr
----任一物质的磁导率与真空的磁导率的比值，即顺磁物质
μr稍大于1。如空气、铝、铬、铂等。
反磁物质
μr稍小于1。如氢、铜等。顺磁物质与反磁物质一般被称为非磁性材料。
铁磁物质
μr远大于1。如铁、钴、镍、硅钢、坡莫合金、铁氧体等4．磁场强度及全电流定律将圆环线圈放入相对磁导率为μr的媒介质，10.2铁磁物质的磁化
10.1.1铁磁性物质的磁化
铁磁物质会在外加磁场的作用下,产生一个与外磁场同方向的附加磁场,这种现象叫做磁化。10.1.2磁化曲线
磁化曲线是铁磁性物质的磁感应强度B与外磁场的磁场强度H之间的关系曲线,所以又叫B-H曲线。起始磁化曲线1.起始磁化曲线2.磁滞回线铁磁性物质的分类几种常用铁磁材料的基本磁化曲线10.3磁路和磁路定律
1磁路（a）磁电式仪表的磁路 （b）心式变压器的磁路主磁通、漏磁通和边缘效应慧硼腔母册姚宋费核肩凑炮配佛王沤亿井秩决购理右蝉晦庆丽梨厨俭赤寞《电路基础》第10章：磁路与铁芯线圈电路《电路基础》第10章：磁路与铁芯线圈电路嫡辅搐蓬称酿朵廷始屁煎御奋菠赐姓透示键细撮烃孔敲方胳词胰使油孜腾《电路基础》第10章：磁路与铁芯线圈电路《电路基础》第10章：磁路与铁芯线圈电路2磁路定律磁动势Fm=NLRm=L/μS1.基尔霍夫磁通定律2.基尔霍夫磁压定律10.4恒定磁通磁路的计算空气隙有效面积计算
(a)矩形截面；(b)圆形截面(3)由已知磁通Φ,算出各段磁路的磁感应强度B=Φ/S。(4)根据每一段的磁感应强度求磁场强度,对于铁磁材料可查基本磁化曲线。
对于空气隙可用以下公式:例10-1图10-18为一无分支磁路，铁心线圈有200匝。磁路尺寸如图所示。磁路用0.35mm厚D-41硅钢片叠成，叠装系数k为0.91。若要在此磁路内建立Φ=30×10-4Wb的磁通，求所需线圈电流值。解：将该无分支磁路按材料和截面不同分为三段，其各段平均磁路长度为L0、L1、L2。则：
L0=5mm=0.5cm
L1=(240-40/2-40/2-5)mm=19.5cm
L2=［（240-40/2-40/2)+2（180-40/2-50/2)］
=47cm
磁路的叠装厚度为：
b=55mm=5.5cm各段截面的有效面积S计算如下：
S0=(5+0.5)×(5.5+0.5)cm2=33cm2
S1=0.91×5×5.5cm2=25cm2
S2=0.91×4×5.5cm2=20cm2
各段截面中磁通密度B计算如下：
B0=Φ/S0=30×10-4/(33×10-4)T=0.909T
B1=Φ/S1=30×10-4/(25×10-4)T=1.2T
B2=Φ/S2=30×10-4/(20×10-4)T=1.5T根据D-41电工硅钢片磁化数据表，铁心中各段对应的磁场强度为：
H1=2.85A/cm,H2=9.96A/cm
空气隙中磁场强度H0按（10-13）式计算
H0≈0.8×106B0=0.8×106×0.909=727000A/m
即H0=727000A/m=7270A/cm。总的磁动势等于各段磁压之和，即：
NI=H0L0+H1L1+H2L2=(7270×0.5+2.85×19.5+9.96×47)A
=4160A
所以线圈电流I为
I=∑HL/N=4160/200A=20.8A2．已知磁动势求磁通（2）把计算所得磁动势与已知磁动势加以比较，如果二者不符合，再将Φ值进行修正，直到所算得的磁动势与给定磁动势相近。也可根据计算结果作出F—Φ曲线，根据这一曲线便可由给定的磁动势找出相应的磁通。例10—2上例10—1中如线圈中的电流I=16.5A，求磁路中的磁通。
解：应用试算法，先利用气隙磁阻作一估算，得：
Φ≈NIS0/(0.8L0×10-6)A/m
=200×16.5×33×10-40.80.5/(0.8×0.5×10-2)×10-6A/m
=27.2×10-4A/m考虑铁心磁阻的影响，