電工電子技術(shù)課電子教案編碼：CR/C09/7.5-2-12編號(hào)：20授課日期：2011-09-017授課班級(jí)：7、高工11-8

授課日期：2011-09-016授課班級(jí)：技工11-13、課題：磁路的基本概念教學(xué)目標(biāo)：掌握磁路的基本概念1.能力目標(biāo)：磁路的基本概念2.知識(shí)目標(biāo)：磁路的基本概念3.情感目標(biāo)：師生互動(dòng)、加強(qiáng)溝通交流教學(xué)重點(diǎn)：磁路的基本概念教學(xué)難點(diǎn)：磁路的基本概念教學(xué)方法：講練教具：無(wú)任課教師：備課日期：2011.8.30審核人：審核日期：磁路的基本概念內(nèi)容提要（85分鐘）一、磁性材料二、磁路歐姆定律三、變壓器的結(jié)構(gòu)、原理和功能

磁路的基本概念教學(xué)內(nèi)容一、磁性材料1．磁性材料特點(diǎn)磁性材料主要是指由鐵、鈷、鎳及其合金等，能夠直接或間接產(chǎn)生磁性的物質(zhì)。磁性材料具有高導(dǎo)磁性（

0，r1）、磁飽和性（不是常數(shù)）和磁滯性等特點(diǎn)。（1）高導(dǎo)磁性磁化是使原來(lái)沒(méi)有磁性的物體具有磁性。磁性材料的磁導(dǎo)率很高，它們具有被強(qiáng)烈磁化（呈現(xiàn)磁性）的特性。許多電氣設(shè)備的線圈都繞制在鐵磁性材料上，以便用小的勵(lì)磁電流產(chǎn)生較大的磁場(chǎng)、磁通。如電動(dòng)機(jī)、電磁鐵、變壓器等設(shè)備的鐵芯都是高導(dǎo)磁性材料制成。以降低設(shè)備的體積與重量。（2）磁飽和性磁性物質(zhì)由于磁化所產(chǎn)生的磁場(chǎng)不會(huì)隨著外磁場(chǎng)的增強(qiáng)而無(wú)限地增強(qiáng)。當(dāng)外磁場(chǎng)（或勵(lì)磁電流）增大到一定值時(shí)，磁性物質(zhì)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度即達(dá)飽和值。磁路的基本概念教學(xué)內(nèi)容（1）軟磁材料軟磁材料易于被磁場(chǎng)磁化，也易于退磁。廣泛用于電工設(shè)備和電子設(shè)備中。應(yīng)用最多的軟磁材料是鐵硅合金(硅鋼片)以及各種軟磁鐵氧體等。鐵硅合金(硅鋼片)一般用來(lái)制造電機(jī)、電器及變壓器等的鐵芯；鐵氧體應(yīng)用也很廣泛，可做計(jì)算機(jī)的磁芯、磁鼓以及錄音機(jī)的磁帶、磁頭等。（2）永磁材料硬磁材料是指易于被磁場(chǎng)磁化，不易退磁，能長(zhǎng)期保留磁性的一種鐵氧體材料，也稱為永磁材料或恒磁材料。硬磁材料常用來(lái)制作各種永久磁鐵（如錄音器、電話機(jī)及各種儀表的磁鐵）、揚(yáng)聲器的磁鋼和電子電路中的記憶元件等。（3）磁記錄-矩磁材料剩磁大，穩(wěn)定性良好，具有記憶性?？芍圃炜焖匐S機(jī)存儲(chǔ)器，用于計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、磁放大器、磁調(diào)制器等。它分為金屬和鐵氧體兩類(lèi)，金屬主要是鐵鎳合金，鐵氧體有鎂錳、錳銅等鐵氧體。磁路的基本概念教學(xué)內(nèi)容二、磁路歐姆定律1.磁路磁力線所通過(guò)的閉合路徑叫磁路。為了使較小的勵(lì)磁電流產(chǎn)生足夠大的磁通（或磁感應(yīng)強(qiáng)度），在電機(jī)、變壓器及各種電磁元件中常用磁性材料做成一定形狀的鐵芯。由于鐵芯的磁導(dǎo)率比周?chē)諝饣蚱渌镔|(zhì)的磁導(dǎo)率高得多，因此磁通的絕大部分經(jīng)過(guò)鐵芯而形成一個(gè)閉合通路——磁路。如圖3-16所示。勵(lì)磁繞組圖3-16變壓器磁路主磁通鐵心＋u－

I磁路的基本概念教學(xué)內(nèi)容2．磁路歐姆定律設(shè)一段磁路長(zhǎng)為l，磁路面積為S的N匝環(huán)形線圈，磁介質(zhì)的磁導(dǎo)率，磁力線均勻分布于橫截面上，通入電流I，通過(guò)該磁路的磁通與上述各量的關(guān)系為勵(lì)磁繞組圖3-16變壓器磁路主磁通鐵心＋u－

I上式稱為磁路的歐姆定律，它是對(duì)磁路進(jìn)行定性分析要遵循的基本定律。IN

稱為磁動(dòng)勢(shì)，與電路中的電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)，單位為安匝，通電線圈的匝數(shù)越多，電流越大，磁場(chǎng)越強(qiáng)，磁通就越多；Rm稱為磁路的磁阻，是表示磁路對(duì)磁通具有阻礙作用的物理量，他與磁路的幾何尺寸、磁介質(zhì)的磁導(dǎo)率有關(guān)，單位為。式3-9說(shuō)明通過(guò)此路的磁通與磁動(dòng)勢(shì)成正比，而與磁阻成反比。磁路的基本概念教學(xué)內(nèi)容1．變壓器基本組成（1）鐵芯構(gòu)成變壓器的磁路，為了減少鐵損，提高磁路的導(dǎo)磁性能，一般由表面絕緣的硅鋼片交錯(cuò)疊壓而成。根據(jù)鐵芯的結(jié)構(gòu)不同，變壓器可分為心式（小功率）和殼式（容量較大）兩種。（2）繞組即線圈，是變壓器的電路部分，用絕緣導(dǎo)線繞制而成的，有一次繞組、二次繞組之分。與電源相聯(lián)的稱為一次繞組（或稱初級(jí)繞組），與負(fù)載相聯(lián)的稱為二次繞組（或稱次級(jí)繞組）。（3）冷卻系統(tǒng)由于鐵芯損失而使鐵芯發(fā)熱，變壓器要有冷卻系統(tǒng)。小容量變壓器采用自冷式而中大容量的變壓器采用油冷式。磁路的基本概念教學(xué)內(nèi)容2．單相變壓器的工作原理如圖3-18所示，在一次繞組上接入交流電壓u1時(shí)，一次繞組中便有電流i1通過(guò)。一次繞組的磁動(dòng)勢(shì)i1N1產(chǎn)生的磁通絕大部分通過(guò)鐵芯而閉合，從而在二次繞組中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。如果二次繞組接有負(fù)載，那么二次繞組中就有電流i2通過(guò)。二次繞組的磁動(dòng)勢(shì)i2N2也產(chǎn)生磁通，其絕大部分也通過(guò)鐵芯而閉合。因此，鐵芯中的磁通是一個(gè)由原、二次繞組的磁動(dòng)勢(shì)共同產(chǎn)生的合成磁通，它稱為主磁通，用Φ表示。主磁通穿過(guò)一次繞組和二次繞組而在其中感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)分別為e1、e2。此外，一、二次繞組的磁動(dòng)勢(shì)還分別產(chǎn)生漏磁通Φ1和Φ2，從而在各自的繞和組中分別產(chǎn)生漏磁動(dòng)勢(shì)e1和e2。二次繞組ZL＋u2－

e1e2ΦΦ1Φ2i2i1＋u1－AXax磁路的基本概念教學(xué)內(nèi)容3.變壓器的功能（1）電壓變換當(dāng)主磁通同時(shí)穿過(guò)初、次級(jí)繞組時(shí)，就在兩個(gè)繞組中分別產(chǎn)生與電源頻率相同的感生電動(dòng)勢(shì)和。設(shè)一、二次繞組的匝數(shù)分別為N1和N2，主磁通隨對(duì)間的變化率為，則由法拉第電磁感應(yīng)定律可