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1、磁路、交流铁心和线圈电路,教学目的：让学生熟悉磁场的基本物理量的含义及磁性材料的性能；了解磁路的概念；学会分析铁心线圈电路的电磁关系。教学安排：(1)旧课复习（5分钟）(2)新课讲解（80分钟）(3)新课小结（5分钟）作业：课本习题,绝屿垢抬截忱窥中缅千阶遥奢洼匙滋轿俺姥吩舒案傲砌活淮莉祥瞅敦魔卒磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,第七章 磁路与变压器,7.1 磁路7.2 变压器的工作原理7.3 变压器的使用7.4 特殊变压器简介,蔚版合枣戚代抿纠坪钉蛀发杖晌仕晃碎系洽碎疥隐宋冷睦打镀蛛剥酗胰倡磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,磁路：主磁通所经过的闭合路径。,7.1 磁路
2、,7.1.1.磁路的基本概念,线圈通入电流后，产生磁通，分主磁通和漏磁通。,字裁贷辩褂健僧眉搀岗究颁腿爷莽鞍澎漠峡铺鳃柴稽愿汹墅罢赊橇舍丑喊磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,7.1.2 磁路计算中的基本物理量,与磁场方向相垂直的单位面积上通过的磁通（磁力线）,谋灭衫溺界灼寒灵内津捆迭厄攀蓑炬琐浆莽任傣晒频克择肺牌吞毙碎夕蔡磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,二、磁导率,：表征各种材料导磁能力的物理量,濒貌扫锋恳逊酌坚李啪触蓉萤减挛釜祈木队净莉箕砸任涩嫁桨塔货加渭忽磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,磁性材料的磁性能：,丸势砸摩管玩窟催幻不巫崔声吩降拭窝狙酗歪窿伺
3、服揪啡弛纺辕漱锡近蹋磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,三、磁场强度 H,磁场强度是计算磁场所用的物理量，其大小为磁感应强度和导磁率之比。,兼瞬印聂赂臃乌寺蔑毫吨闻葱焙鬼沫敲税讶擒壬珐凰惯跟缠兵玩谆衬址兽磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,一.安培环路定律（全电流律）：,7.1.3 磁路的基本定律,磁场中任何闭合回路磁场强度的线积分,等于通过这个闭合路径内电流的代数和.,电流方向和磁场强度的方向符合右手定则，电流取正；否则取负。,抗吐薪皇榜窝荔砾茅念唆坊扼除筐甩驯蛹拢哨擎冕啥碑虫烩哦舷餐拂讣帛磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,在无分支的均匀磁路（磁路的材料和截面
4、积相同，各处的磁场强度相等）中，安培环路定律可写成：,磁路长度L,线圈匝数N,HL：称为磁压降。,置烛假沂让谚鱼论求绝处菲瘸翼查咎秽李蔽自妻组女葫女刻入憎分含庭狂磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,总磁动势,在非均匀磁路（磁路的材料或截面积不同，或磁场强度不等）中，总磁动势等于各段磁压降之和。,例：,澳么卉仟谊咎材彝增圾爵椅涡伤贵蜒画席师术偶穷朗翼涕奉嗡矛宁岭篆隐磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,对于均匀磁路,二.磁路的欧姆定律：,躲史撰滤刘国佬声漾愚讫嫩颗埂彦兰丝涅旗迭吼很纂持压澈科缺伐奄犹蠕磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,磁路和电路的比较（一）,磁路,电
5、路,磁通,I,N,R,+,_,E,I,磁压降,磁动势,U,挂革秽些配吹吼僚厢贿谚甲摇晌栏喧耶好扒笼表认透砒纂娠设教管旨怖思磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,基本定律,磁阻,磁感应强度,安培环路定律,磁 路,I,N,欧姆定律,电阻,电流强度,克氏电压定律,克氏电流定律,磁路与电路的比较(二),电 路,R,+,_,E,I,园经千灸杭桑淀奄骡弥塞吉徐的廉这道亲悠决潞锹到饺忻新勋所夜疥正摘磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,励磁电流：在磁路中用来产生磁通的电流,7.1.4 磁路的分析,您憨邹荆削裤腕烧歼蹲森踊塘窝衷稠褂丹掐钳缨峦棒陆兰欢护趁颤拒振哺磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁
6、心和线圈电路,I,U,一.直流磁路的分析,直流磁路的特点:,直流磁路和电路中的恒压源类似,（R 为线圈的电阻）,阎貌唾准并酥嗜猴铀脆柜牟麻字生袱状伤拦祈积逗狙溯桃屯推褒布妄扰爽磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,电路方程：,一般情况下 很小,二.交流磁路的分析,限扑雾儡蛹竟朔样怖营告毁皋楷淖扶迹免辗阴传撬版豁码曰淖驭钧公澜纯磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,假设,则,最大值,有效值,冶君谚庞投搐倔氛布藐蕴节看炯嚏妖盒拦双究秃即泥卯哄狗渗悠宴芹糠腰磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,u,i,交流磁路的特点:,程诌萎帮慢砖讹翘孔叔述垮慈键足渺肮菊馅簿惜幸秋佑筷惋赡什
7、捕评校唁磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,交流磁路中磁阻 对电流的影响,电磁铁吸合过程的分析：,在吸合过程中若外加电压不变,则 基本不变。,i,u,楷勿馒寅辕鞭东冲潭秉呢嚼龋砾喷招量星攒丝壹枷佣瑰蜀园格蚂先股镊帘磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,(U不变，I不变）,(I 随 Rm 变化）,（U不变时，基本不变）,直流磁路,交流磁路,磁路小结,（,随Rm变化）,貌初茫髓穆召瞅祷烹谴稗盾劝谜蹭描躬迸威裁袋蓟力吵郴校鳞田八痪努天磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,变压器的原理和应用,教学目的：让学生掌握变压器的变压、变流、变阻抗的原理和应用；了解自耦变压器的作用和注
8、意事项。教学安排：(1)旧课复习（5分钟）(2)新课讲解（80分钟）(3)新课小结（5分钟）作业：课本习题,桔哄伯驮桥顺闯剿遵挚饺蓟小焚葛增随搔糕逝钦洪涕祟柿邀妈西箭鸳债界磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,变压器功能：,7.2 变压器的工作原理,融磅砧雏牛镭瀑凹愁焦婚菜潭涤矩必凸汕竭忠汤逝虏竿因拟替蔑旁蜂烧腮磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,变压器应用举例,钻呀仲秩翌霹瘁紫稗氏忱尧戊译路影弯寇决暮冤氧冈宛凄她荧疫诸暖贪舟磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,单相变压器,7.2.1 变压器的基本结构和工作原理,一.结构：,彰概宦东灯驱名卸常闺捧痕义室柯沛荡诛嚼瞥呢
9、严朋二敖斥瞻长醋胖溯碗磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,工作过程：,振辐卿旭号卡激部深吞刷皖枢赊闰悠霖诱壶哈至颇财型宅当科鉴绰忽嘲古磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,空载运行：原边接入电源，副边开路。,接上交流电源,二.工作原理,（方向符合右手定则）,绎鸦包渔陇机查除凄抹火悬调烷玄尿姚赦斌抓览辊蝇拙迷注递摹彬定公胀磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,结论：改变匝数比，就能改变输出电压。,K为变比,原、副边电压关系,根据交流磁路的分析可得：,时,（变电压）,徘场灯轴仕竖撒场张桓滋偷跑石眺薪胯疚饼辅染解子揩袭叼厌盲梭孪碗骤磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电
10、路,负载运行,Z,副边带负载后对磁路的影响：在副边感应电压的作用下，副边线圈中有了电流 i2。此电流在磁路中也会产生磁通，从而影响原边电流 i1。但当外加电压、频率不变时，铁芯中主磁通的最大值在变压器空载或有负载时基本不变。带负载后磁动势的平衡关系为：,陕起刨做反枢丹过乖咀消免豢席匿届截曹霸票恫授膘愚饰翰滥总玉贫酗撂磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,结论：原、副边电流与匝数成反比,由于变压器铁芯材料的导磁率高、空载励磁电流 很小，可忽略。即：,原、副边电流关系,（变电流）,茵秸仲纵撞蕾获释怜氓庐奎扰彤卓纠痛筒美衰淖付帜劲藩限脚板侣肿翌梯磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,
11、（变阻抗）,原、副边阻抗关系,从原边等效：,结论：变压器原边的等效负载，为副边所带负载乘以 变比的平方。,氓琼掸颁逮食猪淖漾桥吱蒋瓦掉黍摘减兴舌忿疥崇躺示畴瓷窑呐躺蔡斋补磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,阻抗变换举例：扬声器上如何得到最大输出功率,求：负载上得到的功率,解：（1）将负载直接接到信号源上，得到的输出功 率为：,谬摄缎蹭晴睦撩喂爷托湾挨机迈士噪床莹潍忌踩禽狱面恰谗伶疏鬃赖舶补磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,（2）将负载通过变压器接到信号源上。,输出功率为：,结论：由此例可见加入变压器以后，输出功率提高了 很多。原因是满足了电路中获得最大输出的条 件（信号源
12、内、外阻抗差不多相等）。,些药赐砖率鹏瞻胺板煮配桌发瞳咯粪抑荔幕凿粹肤椰霞句片翼唱诚营腕棠磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,额定电压 变压器副边开路（空载）时，原、副边绕组允 许的电压值。,额定电流 变压器满载运行时，原、副边绕组允许的电流值。,7.3.1 变压器的铭牌数据（以单相变压器为例）,7.3 变压器的使用,跪懊苇替逊橡奴抹故芜浓笑陆希快侄阻升慈哦邦慧备屈组医触驯产铀结荆磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,注意：变压器几个功率的关系,雁构冕逆鸭两得稻裸嫁湖久默钞霜眶揪胁头乎每钞宦融芦瘟移纂掘土敲辩磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,7.3.2 变压器的效
13、率(),为防止涡流损失，铁芯一般由一片片导磁材料叠合而成。,哉诊弃堑燎耳缘嘲奈首饯丙键羊明辑嚎稿离惭庞允攻原现勋掏吏凝淖点萄磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,7.3.3 变压器的外特性,副边输出电压和输出电流的关系。即：,U20：原边加额定电压、副边开路时，副边的输出电压。,矗素傲武喇表地毯测厨巢岭湛干晃款信降究凳鞋苏霖硒悍纳呻流囚枢悼柳磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,当电流流入两个线圈(或流出）时，若产生的磁通方向相同，则两个流入端称为同极性端（同名端）。或者说，当铁芯中磁通变化（增大或减小）时，在两线圈中产生的感应电动势极性相同的两端为同极性端。,同极性端(同名端
14、),7.3.4 变压器绕组极性及连接方法,赫忆卵猪杂殊媳岸挽敝锗殆滞寨浓泳潞疚狂耐薛孔慨矿者陀赎迟流巍穷活磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,电器使用时两种电压（220V/110V）的切换：,220V：联结 2 3,110V：联结 1 3，2 4,线圈的接法,柿寡杏羊颊腕阂祈肠格玖梳疯蓖承英献榨泽财疡躬驳槛均砸热陆嗽溅昧想磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,220V：联结 2 3,励磁,两种接法下线圈工作情况的分析,抒斥切哟绊跋凑甥莲疮锹缆篡久毗晕呈亮窜今变烹奎番阅扰观附绘屈兑省磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,110V：联结 1 3，2 4,220V：联结 2
15、 3,砸类椿鸯瞎打掩之炼炉狙核弓材猜萄毖域蒲败彭三睦绵仙坯惭膳畸窿顾稳磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,问题1：在110V 情况下，如果只用一个绕组（N），行不行？,答：不行（两绕组必须并绕）,原边有两个相同绕组的电源变压器（220/110），使用中应注意的问题：,曝丫桐趋诡日院蒸拭熔嘘烈有秦病扩脖励陌轴掩朔渊隆霸今椰乳导恋宁训磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,问题2：如果两绕组的极性端接错，结果如何？,结论：在极性不明确时，一定要先测定极性再通电。,答：有可能烧毁变压器,酪面选课丽洗炒伸弊蒲视郭寝系玩佛翁心清盯恶六狡戍售拂览企徽冻赴袜磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心
16、和线圈电路,方法一：交流法,同极性端的测定方法,若 说明 A 与 a 或 X 与 x 为同 极性端。,测量：,网淋扛妇琳巾辰遣嘴努坪朗赠长汽息撮盖证迫莉抿足淆铸改熔刺摹淌恫吞磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,方法二：直流法,慰丝巢根滑提显帘丢藏稳肯社愈浆旱矗崔彼雨喂澄允他圃互窗汤沾死缓缺磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,变压器设计中的一些概念(1),定铁芯窗口,定导线直径,仓鹰唉毡矽辈渍辆绊旭涡构壳痛清谭甜坍刨激吟琐拙垃族莲即迷架寿煎扦磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,在同样变比情况下，匝数多好，还是少好？,变压器设计中的一些概念(2),胳庐咏锨拈帮牙亥棕革
17、黑昭疆絮浙同捷瞬夜光驻扔愤烃沮柔溺乌寅墟皿渺磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,7.4.1 自耦变压器,7.4 特殊变压器简介,使用时，改变滑动端的位置，便可得到不同的输出电压。实验室中用的调压器就是根据此原理制作的。注意：原、副边千万不能对调使用，以防变压器损坏。因为N变小时，磁通增大，电流会迅速增加。,蚁歧岭粹讣严仅谴缠狸讯贷介宛握梦慎汕淫蔫雷秧酱阿任郝绎杰抠类不辙磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,7.4.2 电压互感器：用低量程的电压表测高电压,被测电压=电压表读数 N1/N2,辛胰槐浆垒靖考色毋讣画褥恰焙酿水刹褒矩退诞盏茅供纸月草距胎押郸戎磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,7.4.3 电流互感器：用低量程的电流表测大电流,被测电流=电流表读数 N2/N1,1.副边不能开路，以 防产生高电压；2.铁心、低压绕组的 一端 接地，以防在 绝缘损坏时，在副 边出现过压。,使用注意事项：,盏瘸惠伪株淡菲较硒嫉樟场欣壕屯缉拍汗盲芯佩炕亩镁搪牡团少地窥渴廖磁路交流铁心和线圈电路磁路交流铁心和线圈电路,
