磁路與鐵芯線圈電路講義2011.11.22

1、《電工基礎電工基礎》》磁路與鐵芯線圈電路磁路與鐵芯線圈電路一、磁路及基本物理量一、磁路及基本物理量1.1.磁路：磁路：磁通通過的閉合路徑。由于鐵磁材料是良導磁物質(zhì)，所以它的磁導率比其他物質(zhì)的磁導率大得多，能把分散的磁場集中起來，使磁力線絕大部分經(jīng)過鐵芯而形成閉合的磁路.2.2.磁場的基本物理量磁場的基本物理量（1）磁感應強度）磁感應強度B國際單位為特斯拉，簡稱特（T）磁感應強度B是表示空間某點磁場強弱和方向的物理量，其大小可用通過垂直于

2、磁場方向的單位面積內(nèi)磁力線的數(shù)目來表示。由電流產(chǎn)生的磁場方向可用右手螺旋法則確定。（2）磁通）磁通Φ國際單位為韋伯（Wb）磁感應強度B與垂直于磁力線方向的面積S的乘積稱為穿過該面的磁通Φ，即Φ=BS。磁通Φ又表示穿過某一截面S的磁力線根數(shù)，磁感應強度B在數(shù)值上可以看成與磁場方向相垂直的單位面積所通過的磁通，故又稱磁通密度。（3）磁場強度）磁場強度H國際單位是安培米（Am）。磁場強度沿任一閉合路徑l的線積分等于此閉合路徑所包圍的電流的代數(shù)

3、和。磁場強度H的它的方向與磁感應強度B的方向相同。（4）磁導率）磁導率μ國際單位為亨米（Hm）。磁導率μ是用來表示物質(zhì)導磁性能的物理量，某介質(zhì)的磁導率是指該介質(zhì)中磁感應強度和磁場強度的比值，即μ=BH。自然界的物質(zhì)，就導磁性能而言，可分為鐵磁物質(zhì)和非鐵磁物質(zhì)兩大類。非鐵磁物質(zhì)和空氣的磁導率與真空磁導率0?很接近，70104?????Hm。3.3.磁性材料與磁滯回線磁性材料與磁滯回線（1）磁性材料的分類）磁性材料的分類物質(zhì)按其導磁性能大體

4、上分為磁性材料和非磁性材料兩大類。磁性材料主要是指鐵、鎳、鈷及其合金而言，其具有高導磁性、磁飽和性和磁滯性的特點，按磁化特性的不同，鐵磁性材料可以分成三種類型。1）軟磁材料。具有較小的矯頑力，磁滯回線較窄。一般用來制造電機、電器及變壓器等的鐵心。常用的有鑄鐵、硅鋼、坡莫合金及鐵氧體等。鐵氧體在電子技術中應用也很廣泛，可做計算機的磁心，磁鼓以及錄音機的磁帶、磁頭。2）硬磁性材料——永磁材料。具有較大的矯頑力，磁滯回線較寬。一般用來制造永久

5、磁鐵。常用的有碳鋼、鈷鋼及鐵鎳鋁鈷合金等。得：由于電源電壓與產(chǎn)生的磁通同頻變化，設Φ=Φmsinωt，則u=ωNΦmsin（ωt90）=2πfNΦmsin（ωt90）電壓的有效值為U=4.44fNΦm即當鐵芯線圈上加以正弦交流電壓時，鐵芯線圈中的磁通也是按正弦規(guī)律變化。在相位上，電壓超前于磁通90在數(shù)值上，端電壓有效值為U=4.44fNΦm。在交流磁通作用下，鐵芯中有能量損耗，稱為鐵損。鐵損主要由兩部分組成：（1）渦流損耗。渦流在鐵芯內(nèi)

6、部流動時，在所經(jīng)回路的導體電阻上產(chǎn)生的能量損耗。減少途經(jīng)：一是采用較薄的硅鋼片疊成鐵芯，二是提高鐵芯材料電阻率。（2）磁滯損耗?？朔鞣N阻滯作用而消耗的那部分能量。其一般轉(zhuǎn)化為熱能使貼磁材料發(fā)熱。減少途經(jīng)是采用軟磁材料。2.2.電磁鐵電磁鐵電磁鐵是利用載流鐵芯線圈產(chǎn)生的電磁吸力來操縱機械裝置，以完成預期動作的一種電器。它是將電能轉(zhuǎn)換為機械能的一種電磁元件。電磁鐵主要由線圈、鐵芯及銜鐵三部分組成，鐵芯和銜鐵一般用軟磁材料制成。鐵芯一般是靜