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1、电工设备存在问题电工设备存在问题变压器电机电磁铁电路问题磁路问题磁路与电路的关系磁路与电路的关系磁路电路磁路电路磁路磁路磁路磁路磁路：磁通绝大部分经过铁心形成闭合回路磁路磁路直流电机的磁路_ _+N NS SN NS SI If f交流接触器的磁路磁场的基本物理量磁场的基本物理量（一）磁感应强度u定义：表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。u方向：与电流的方向之间符合右手螺旋定则。u与磁场感应的关系：u单位：特斯拉(T)，1T=1Wb/m2 磁场的基本物理量磁场的基本物理量（一）磁感应强度u匀强磁场：磁场中各点磁感应强度大小相等，方向相同。磁场的基本物理量磁场的基本物理量（二）磁通 u定义：指
2、穿过垂直于B方向的面积S中的磁力线总数。u均匀磁场：=B S 或或 B=/Su非均匀磁场：取B的平均值u单位：韦伯(Wb)1Wb=1Vs磁场的基本物理量磁场的基本物理量（三）磁场强度Hu定义：描写磁场性质的物理量。通过它来确定磁场与电流之间的关系u单位：安培/米（A/m)安培环路安培环路定律（定律（Ampere circuital theorem）在稳恒磁场中，磁场强度H沿任何闭合路径的线积分，等于这闭合路径所包围的各个电流的代数和。任意选定一个闭合回线的围绕方向，凡是电流方向与闭合回线围绕方向之间符合右螺旋定则的电流取为正、反之为负。安培环路安培环路定律（定律（Ampere circuita
3、l theorem）u电流的正负安培环路安培环路定律（定律（Ampere circuital theorem）安培环路定律将电流与磁场强度联系起来。u均匀磁场磁场的基本物理量磁场的基本物理量（四）磁导率 u定义：表示磁场媒质磁性的物理量，衡量物质的导磁能力。u与磁感应强度关系：u单位：亨/米（H/m）磁场的基本物理量磁场的基本物理量（四）磁导率 u真空磁导率（常数）：u相对磁导率（r r）：任一种物质的磁导率 和真空的磁导率 0 0的比值。磁场的基本物理量磁场的基本物理量（四）磁导率 自然界物质磁性材料（磁导率大）非磁性材料（磁导率小）磁性材料磁性材料铁镍钴合金磁性材料的磁性能磁性材料的磁性能
4、（一）高导磁性：指材料的导磁能力强（二）磁饱和性：材料的磁化强度有上限当外磁场增大到一定程度时，磁性物质的全部磁畴的磁场方向都转向与外部磁场方向一致，磁化磁场的磁感应强度将趋向某一定值。O OHHB BB B0 0B BJ JB B a a b b磁化曲线B-H 磁化曲线的特征磁化曲线的特征uOa段：B 与H几乎成正比地增加；uab段：B 的增加缓慢下来；ub点以后：B增加很少，达到饱和。O OHHB BB B0 0B BJ JB B a a b b磁化曲线B-H 磁化曲线的特征磁化曲线的特征O OHHB,B,B B B和与H的关系有磁性物质存在：uB 与H不成正比u磁性物质的磁导率 不是常数
5、，随H而变。磁化曲线非线性曲线磁性材料的磁性能磁性材料的磁性能（三）磁滞性：磁性材料中磁感应强度B的变化总是滞后于外磁场变化的性质。u当线圈中电流减小到零(H=0)时，铁心中的磁感应强度不为零。磁性材料的磁性能磁性材料的磁性能（三）磁滞性u磁滞回线：磁性材料在交变磁场中反复磁化，其B-H关系曲线是一条回形闭合曲线。磁滞回线O OHHB B剩磁感应强度剩磁感应强度Br(剩磁剩磁)当线圈中电流减小到零(H=0)时，u铁心中的磁感应强度称为剩磁感应强度Br u反向增加磁场强度，使B=0 所需的H 值。称为矫顽磁力Hc。O OHHB BB Br rHHc c磁滞回线磁性材料的三种类型磁性材料的三种类型
6、按磁性物质的磁性能分类：软磁材料：容易被磁化，剩磁少。永磁材料：难被磁化，剩磁大。矩磁材料：容易被磁化，剩磁大。几种常见磁性物质的磁化曲线几种常见磁性物质的磁化曲线a 铸铁 b 铸钢 c 硅硅钢片片O0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 103H/(A/m)H/(A/m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 103B/T1.81.61.41.21.00.80.60.40.2ababcc几种常见磁性物质的磁化曲线几种常见磁性物质的磁化曲线a 铸铁 b 铸钢 c 硅硅钢片片O0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
7、 103H/(A/m)H/(A/m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 103B/T1.81.61.41.21.00.80.60.40.2ababcc磁路的分析方法磁路的分析方法磁路的欧姆定律是分析磁路的基本定律磁路的分析方法磁路的分析方法例题：环形线圈如图，其中媒质是均匀的，磁导率为，试计算线圈内部的磁通。S Sx x HHx xI IN N匝匝匝匝解：根据安培环路定律，有设磁路的平均长度为l，则有磁路的分析方法磁路的分析方法S Sx x HHx xI IN N匝匝匝匝即有：F=NI 为磁通势磁阻磁路的截面积磁路的平均长度磁路的分析方法磁路的分析方法S Sx x HHx xI IN N
8、匝匝匝匝即有：磁路的分析方法磁路的分析方法磁路的欧姆定律 若某磁路的磁通为，磁通势为F，磁阻为Rm，则磁路的分析方法磁路的分析方法磁路与电路的比较 磁路磁通势F磁通磁阻电路电动势E电流密度J 电阻磁感应强度B电流INI+_EIR磁路的分析方法磁路的分析方法磁路分析的特点NI+_EIR不涉及电场问题离不开磁场不考虑漏电流要考虑漏磁通欧姆定律直接计算欧姆定律定性分析当E=0时，I=0当F=0 时，不为零磁路的分析方法磁路的分析方法磁路的分析计算(1)求各段磁感应强度 Bi 各段磁路截面积不同，通过同一磁通 ，故有：(2)求各段磁场强度 Hi 根据各段磁路材料的磁化曲线 Bi=f(Hi),求B1，B
9、2，相对应的 H1，H2，。(3)计算各段磁路的磁压降 （Hi li）(4)根据下式求出磁通势（NI）磁路的分析方法磁路的分析方法例1:一个具有闭合的均匀的铁心线圈，其匝数为300，铁心中的磁感应强度为 0.9T，磁路的平均长度为45cm，试求：(1)铁心材料为铸铁时线圈中的电流;(2)铁心材料为硅钢片时线圈中的电流。（1）查铸铁材料的磁化曲线，当 B=0.9 T 时，磁场强度 H=9000 A/m，则解：磁路的分析方法磁路的分析方法例1:一个具有闭合的均匀的铁心线圈，其匝数为300，铁心中的磁感应强度为 0.9T，磁路的平均长度为45cm，试求：(1)铁心材料为铸铁时线圈中的电流;(2)铁心材料为硅钢片时线圈中的电流。(2)查硅钢片材料的磁化曲线，当 B=0.9 T 时，解：磁场强度 H=260 A/m，则磁路的分析方法磁路的分析方法 如果要得到相等的磁感应强度，采用磁导率高的铁心材料，可以降低线圈电流，减少用铜量。