磁路与磁路欧姆定律
磁路欧姆定律
带负载后磁动势的平衡关系为：
铁芯中主磁通的最大值 在变压器空载或有负载
i1 N1 i2 N 2 i10 N
时基本不变 。
(3-31)
变压器工作原理
（变换电流作用）
由于变压器铁芯材料的导磁率高 、空载励磁电流 i10 很小，可忽略
i10 u1 e1
i2
e2
u20
原、2
(3-34)
阻抗变换举例：扬声器上如何得到最大输出功率？
（2）将负载通过变压器接到信号源上，使其阻抗匹配。 设变比 则：
RL 3.5 8 98
2
2
N1 K 3.5 : 1 N2
Rs U1
i1
N1 N 2
i2
u2 RL
输出功率为：
U 50 pL R R RL 100 98 98 6.25W L S (3-35)
(3-5)
二、铁磁材料的磁性能：
1、磁导率高
r
》1
磁畴结构
在物质内部电子绕原子核 旋转及电子本身自转形成 了分子电流，这个电流会 产生磁场。同时铁磁材料 内部的分子之间有一种相 互作用力，使得每个区域 内的分子磁场具有相同的 方向，组成许多小磁体， 具有磁性，这些小磁体称 为“磁畴”。
(3-6)
流一直很大，将会导致过热，把线圈烧坏。
磁路小结
直流磁路
U I R
(U不变，I不变）
IN Φ Rm
（Φ随Rm变化）
交流磁路
U Φm 4.44fN
（ U不变时，
IN ΦRm
( I 随 Rm 变化）
(3-22)
Φ m基本不变）
§7-2 变压器
磁路的欧姆定律
磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律是电磁学中的重要定律之一，它描述了磁场中的电流与磁通量之间的关系。
欧姆定律是电学中的基础定律，而磁路的欧姆定律则是磁学中的基础定律，两者有着相似的表达形式和物理意义。
磁路的欧姆定律可以简单地表述为：在闭合磁路中，磁通量的变化率与磁势差之间的比值等于磁路的总电阻。
这个定律类似于电路中的欧姆定律，只不过将电流替换为磁通量，电势差替换为磁势差，电阻替换为磁路的总电阻。
磁路的欧姆定律可以用一个简单的公式来表示：Φ = Rm * Φm，其中Φ表示磁通量，Rm表示磁路的总电阻，Φm表示磁势差。
这个公式可以帮助我们计算磁路中的电流和磁通量之间的关系。
磁路的欧姆定律的应用非常广泛，特别是在电机和变压器等电磁设备中。
在电机中，磁路的欧姆定律可以帮助我们计算电机中的磁通量和电流之间的关系，从而确定电机的性能和效率。
在变压器中，磁路的欧姆定律可以帮助我们计算变压器中的磁通量和电流之间的关系，从而确定变压器的变比和效率。
除了应用在电磁设备中，磁路的欧姆定律还可以应用在磁传感器和磁存储器等领域。
在磁传感器中，磁路的欧姆定律可以帮助我们测量磁场的强度和方向。
在磁存储器中，磁路的欧姆定律可以帮助我们存储和读取信息。
磁路的欧姆定律是电磁学中的一条重要定律，它描述了磁场中的电流与磁通量之间的关系。
磁路的欧姆定律可以用一个简单的公式来表示，通过这个公式我们可以计算磁路中的电流和磁通量之间的关系。
这个定律在电磁设备、磁传感器和磁存储器等领域有着广泛的应用。
磁路的欧姆定律的理解和应用对于电磁学的学习和工程实践具有重要的意义。
希望通过本文的介绍，读者对磁路的欧姆定律有了更深入的了解。
磁路欧姆定律串联磁路
Y.Q.Xiong 2012 《电机学》第1章 导论
12
3. 自感和互感
① 自感
LΨ i
NΦ i
N (Fm ) i
N (Nim ) i
N 2m
N ——线圈匝数 Λm——自感磁通所经磁路的磁导
自感的大小与匝数的平方和磁路 的磁导成正比；
铁心线圈的自感要比空心线圈的 大得多；
E Em NΦm
2
2
2NπfΦm 4.44 fNΦm
感应电动势滞后磁通90度
4. 电磁力定律
f = Bli
f 左手定则
Y.Q.Xiong 2012 《电机学》第1章 导论
4
1.5 磁路基本定律及其计算方法
1. 磁路基
铁心线圈的电感不是常数，当磁 路饱和程度增加时，自感下降。
Y.Q.Xiong 2012 《电机学》第1章 导论
13
② 互感
M
Ψ 21 i1
N 2Φ21 i1
N2 (F1m ) i1
N2 ( N1i1m ) i1
N1N 2 m
N1 ——线圈1的匝数 N2 ——线圈2的匝数 Λm——互感磁通所经磁路的磁导
1.0 383 392 401 411 422 433 444 456 467 480 1.1 493 507 521 536 552 568 584 600 616 633 1.2 652 672 694 716 738 762 786 810 836 862 1.3 890 920 950 980 1010 1050 1090 1130 1170 1210 1.4 1260 1310 1360 1420 1480 1550 1630 1710 1810 1910 1.5 2010 2120 2240 2370 2500 2670 2850 3040 3260 3510 1.6 3780 4070 4370 4680 5000 5340 5680 6040 6400 6780 1.7 7200 7640 8080 8540 9020 9500 10000 10500 11000 11600 1.8 12200 12800 13400 14000 14600 15200 15800 16500 17200 18000
磁路中的欧姆定律
磁路中的欧姆定律
磁路中的欧姆定律是电磁学中的一个重要定律，它描述了磁场中电流的行为。
欧姆定律是电学中的基本定律，它描述了电流通过导体时的行为。
在磁路中，欧姆定律同样适用，它描述了磁场中电流的行为。
磁路中的欧姆定律可以表示为：磁通量密度B与磁场中的电流I成正比，与磁路中的电阻R成反比。
即B=μNI/R，其中μ是磁导率，N是线圈匝数，I是电流，R是电阻。
磁路中的欧姆定律告诉我们，当电流通过磁路时，磁通量密度与电流成正比。
这意味着，如果电流增加，磁通量密度也会增加。
同样地，如果电流减少，磁通量密度也会减少。
这种关系可以用来计算磁路中的磁通量密度。
磁路中的欧姆定律还告诉我们，磁通量密度与磁路中的电阻成反比。
这意味着，如果电阻增加，磁通量密度会减少。
同样地，如果电阻减少，磁通量密度会增加。
这种关系可以用来计算磁路中的电阻。
磁路中的欧姆定律在电机、变压器等电磁设备的设计和分析中起着重要作用。
通过欧姆定律，我们可以计算出磁路中的磁通量密度和电阻，从而确定电磁设备的性能和效率。
此外，欧姆定律还可以用来优化电磁设备的设计，提高其效率和性能。
磁路中的欧姆定律是电磁学中的一个重要定律，它描述了磁场中电
流的行为。
通过欧姆定律，我们可以计算磁路中的磁通量密度和电阻，从而确定电磁设备的性能和效率。
磁路中的欧姆定律在电磁设备的设计和分析中起着重要作用，是电磁学中不可或缺的一部分。
磁路欧姆定律
比较：
磁 路 电 电动势E 电流 I
+
路
磁动势 Fm
磁通 I N Φ
I
磁阻 Rm
电阻 R
–
磁路Hale Waihona Puke 姆定律电路欧姆定律E
R
Fm Rm
E I R
(3-7)
磁动势
通过线圈的电流I和线圈匝 数N的乘积称为磁动势Fm
I
l S
Fm =IN
此为产生磁通的激励
返回
(3-8)
磁阻Rm
磁通通过磁路时受到的阻碍作用称为磁阻 Rm = l / S l 为磁路的平均长度； S 为磁路的截面积。
磁路：磁通所通过的路径 电路：电流所通过的路径
电流 磁通 电 阻 磁 动 势 磁 阻 直流磁路 交流磁路
电 动 势
(3-4)
磁路的概念
变压器的磁路
2极直流电机的磁路
(3-5)
主磁通与漏磁通
主磁通：全部在磁路内部闭合的磁 通称为主磁通。
漏磁通：围绕载流线圈、部分铁心 和铁心周围的空间，还存在少量分 散的磁通，这部分磁通称为漏磁通 。
第7章
磁路欧姆定律
(3-1)
复习:
定律内容：
欧 姆 定 律
导体的电流跟导体两端的电压成正比， 跟导体的电阻成反比。
表达式： I = U / R
I —表示这段导体的电流。 U—表示这段导体两端的电压 R—表示这段导体的电阻
(3-2)
i
铁心
（导磁性能好 的磁性材料）
u1
u2
(3-3)
磁路的概念
I
l S
返回
(3-9)
第7章 结 束
(3-10)
电气知识：磁路及磁路基本定律都是什么？（24）
电气知识：磁路及磁路基本定律都是什么？（24）电路，简而言之，就是电流流过的回路，类似的，磁路又是指什么？它和电路有着怎样的区别？别急，这次的学习分享将会给大家提供答案。
欢迎大家来到本次的学习：“磁路及磁路基本定律”。
这次的学习内容主要是和磁路有关的基本概念与它的一些基本定律，在学习之前，建议大家回顾一下之前所学的电路的一些基本定律以及磁场的那些基本物理量哟，例如电路的基尔霍夫定律、磁通、磁导率等相关知识。
那么，我们正式进入这次的学习主题吧！1、磁路在电机、变压器及各种铁磁元件中常用磁性材料做成一定形状的铁芯。
铁芯的磁导率比周围空气或其他物质的磁导率高得多，磁通的大部分经过铁芯形成闭合通路，磁通的闭合路径称为磁路。
下图24-1为四极直流电机的磁路和交流接触器的磁路。
如直流电机的磁路，通电导线绕制在定子铁芯上，根据右手螺旋定则，四极电机的N极与S极两两构成磁路。
交流接触器的通电线圈产生的磁通也是沿着磁性材料构成通路。
▲图24-1其实磁路很好理解，就好比电路，电路是指电流流过的回路，而磁路是指磁通的闭合路径，磁路中的磁通其实就类似于电路中的电流。
还有，导体的电导率比绝缘体的电导率高得多，所以电流几乎全部沿着导体流通；类似的，磁性材料的磁导率比非磁性材料的磁导率高得多，显然，磁通的大部分也是沿着磁性材料流通。
在这里要强调的一点是，导电体和非导电体的导电率之比，数量级可达1016之大，所以电流一般沿着导体流通，其漏电流微乎其微，一般忽略不计；但是铁磁材料与非铁磁材料的磁导率之比，数量级一般在102～106倍之间，所以在磁路里面，漏磁通往往不能忽略不计。
举一反三，电路中有电流的前提是要有电动势，那么类似的，磁路中有磁通的前提又是什么呢？没错，是磁动势！但是，磁动势到底指的是什么？还有，电路中有电阻，且与导线相比，电压基本是加在电阻两端，那磁路中是否有磁阻使得磁压基本加在其两端呢？别急，这些问题接下来就让我给大家一一揭晓。
电工基础038.第38课时.磁路及磁路基本定律
a r b
(a)
(b)
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:
B0 6 3 H0 0.8 10 B0 ( A / m) 8 10 B0 ( A / cm) 7 0 4 10
(5) 计算各段磁路的磁压Um（=HL）。
B0
(6) 根据基尔霍夫磁压定律, 求出所需的磁通势。
H1L1 H2 L2 H3 L3 NL
• 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。
• 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=727000 A/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=20.8A
I
电 路
电动势
U R
电压降
+
E
_
E
I
U
磁路与电路的比较 (二)
磁路和磁路定律-完整版PPT课件
A
l1′
2
I2
N2
l2lΒιβλιοθήκη ″Bl3′ 3 l0
l3″
2. 磁路的基尔霍夫第二定律 对于上图所示的ABCDA回路, 可以得出：
(Hl) (IN)
H1l1 H1'l1' H1"l1" H 2l2 I1N1 I2 N2
Um Fm
３．磁路欧姆定律
BS HS NI S NI F
磁路和磁路定律
实际电路中有大量电感元件的线圈中有铁心。线圈 通电后铁心就构成磁路，磁路又影响电路。因此电 工技术不仅有电路问题，同时也有磁路问题。
+ －
(a) 电磁铁的磁路 (b) 变压器的磁路
(c) 直流电机的磁路
（一）磁路定律 . 磁路的基尔霍夫第一定律
0
1 2 3 0
D 1 I1
N1 l1
l
l RM
S
RM
l
S
称为磁阻，表示磁路对磁通 的阻碍作用。
因铁磁物质的磁阻RM不是常数，它会随励磁电流I 的改变而改变，因而通常不能用磁路的欧姆定律
直接计算，但可以用于定性分析很多磁路问题。
磁路的欧姆定律
磁路的欧姆定律
磁路欧姆定律是电工学的基础原理之一，它描述了电流在一个磁路中的变化。
它定义了一个磁路中电流与电压之间的关系，它可以用来描述和分析电路中电流流动的规律。
欧姆定律指出，磁路中的电流与电压之间成正比，即电流(I)与电压(V)之间的关系可以用下面的公式表示：
I = V/R
其中R是磁路的电阻，单位为欧姆(Ω)。
磁路中的电流受到电阻的限制，也就是说，磁路中的电阻越大，电流就越小。
欧姆定律是电子技术领域中应用最广泛的定律之一，用它可以分析电子电路中电流的变化，进而帮助设计电路，它也被用来计算电路中各种元件的功率消耗值。
因此，欧姆定律对电子学设计者和建造者很重要。
- 1 -。
磁路定律
并联磁路的磁阻的倒数等于分支路磁阻倒数之和。 并联磁路的磁阻的倒数等于分支路磁阻倒数之和。
磁路定理
例题12-4 设环式线圈铁芯的长度 设环式线圈铁芯的长度l=60cm, 缝隙的宽 例题 环式线圈的面积S=12cm2, 总匝数 总匝数N=1000, 电 度l0=0.1cm, 环式线圈的面积 流为1A,铁芯的相对磁导率 铁芯的相对磁导率 流为 铁芯的相对磁导率 r=600, 试求缝隙内的磁场强 度 H 0.
磁路定理
设磁路中部的磁通量 为Φ ，在另外两个分支磁 路中的磁通量分别为 Φ1 和 Φ2 。
Φ1
Φ
Φ = Φ1 + Φ2
对每个分支路用安培环路定理
Φ2
Fm = NI = ΦRmΦ + Φ1Rm1 Fm = NI = ΦRmΦ + Φ2Rm2
1 1 1 = + Rm Rm1 Rm2
Fm Φ= Rm + RmΦ
Hl = NI ∵Φ = BS = HS
NI ∴Φ = l S
磁路定理
NI Φ= l S
I=
ε
R
=
ε
l γS
I
F m Φ= Rm
磁路的欧 姆定理
其中 F = NI 为磁路的 m 磁通势， 磁通势，单位为 A 。
l Rm = b 为闭合磁路的磁阻，单位为 A/W 。 为闭合磁路的磁阻， 磁阻 S
磁路定理
如果在铁环中留有空隙， 如果在铁环中留有空隙， 据安培环路定理
I
H0
Hl + H0l0 = NI ∵B = H, B0 = 0H0 Φ = BS = B0S
l0
NI Fm Fm ∴Φ = l = = l0 Rml + Rm0 Rm S + 0S
§3-10 磁路与磁路欧姆定律
磁路与磁路欧姆定律讲授课
30 空调01/02
1、掌握磁路与磁路欧姆定律。
重点：磁路与磁路欧姆定律。
难点：磁路与磁路欧姆定律。
措施：以讲授为主
《电工基础教学参考书》
习题册P37-38
§3-10 磁路与磁路欧姆定律。
一、磁路的的概念：
1、磁路：磁通（磁力线）集中通过的闭合路径。
通过铁心的磁通称主磁通，铁心外的磁通称漏磁通。
2、磁路的分类：（按结构分）
磁路
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧⎩⎨⎧不对称分支磁路对称分支磁路分支磁路无分支磁路
二、磁路欧姆定律：
如图：设励磁线圈匝数为N ，
线圈中电流为I ，铁心截面积为S ，中心线长度为L 。
磁场强度：H=
L
NI
因为：φ=BS B=L
NI H μ
μ=
则：S
NI S L NI μμ
φ
1
=
= 令：Fm=NI ，Rm=
s
l
μ 则：Rm
Fm =
φ
将磁路中的磁通与电路中电流相对应，Fm=NI 相当于电路中的电动势，它是产生磁通的磁源，叫磁通势（磁动势），表明磁通的大小等于线圈的匝数与线圈中的电流的乘积。
Rm=
s
l
μ称磁阻，对应于电路中的电阻R=
s
l
ρ，磁阻Rm 与磁路的
尺寸及铁磁物质的磁导率有关。
注意：磁路没有开路状态，因为磁力线是不可断开的闭合曲线。
三、讲解P78例3-8。
磁路的欧姆定律详解
磁路优化方法
拓扑结构优化
通过改进磁路拓扑结构，如采用更合 理的磁极布局、增加磁屏蔽等措施， 提高磁路性能。
材料选择优化
选用高性能磁性材料，如稀土永磁材 料、纳米晶磁材料等，以提高磁路的 磁导率和饱和磁感应强度。
参数调整优化
根据实际需求调整磁路参数，如气隙 大小、线圈匝数等，以实现磁路性能 的最优化。
应用欧姆定律计算磁通量
磁通量等于磁动势除以磁路的磁阻，其中磁阻与磁路的几何尺寸和材料属性有关。
交流磁路计算方法
考虑交流电的集肤效应和涡流损耗
01
交流电在导体中会产生集肤效应，使得电流主要集中在导体表
面，同时还会产生涡流损耗。
计算交流磁路的阻抗
02
交流磁路的阻抗包括电阻性分量和电抗性分量，其中电抗性分
关系
在磁性材料中，磁场强度 H和磁感应强度B之间存在 非线性关系，通常通过磁 化曲线来描述。
磁性材料分类及特点
软磁材料
易于磁化且易于退磁的材料，如 硅钢片、坡莫合金等。常用于变
压器、电机等电磁设备中。
硬磁材料
难以磁化且难以退磁的材料，如永 磁体（如钕铁硼）、磁记录材料等。 常用于制造永磁器件和磁记录设备。
3
在实际应用中，需要注意磁路中欧姆定律的适用 范围和限制条件，以确保计算和分析的准确性。
PART 04
磁路中欧姆定律具体应用 举例
REPORTING
直流磁路计算方法
确定磁路的几何尺寸和材料属性
包括磁路的长度、截面积、磁导率等。
根据磁路的励磁电流和线圈匝数计算磁动势
磁动势等于励磁电流与线圈匝数的乘积。
和或磁通泄漏现象。
最小化磁阻
为降低磁路中的磁阻，应选择合 适的磁性材料、优化磁路结构， 以减少磁通在传播过程中的损耗。
磁路与磁路欧姆定律76页PPT
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
ห้องสมุดไป่ตู้
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
磁路与磁路欧姆定律
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
磁路与磁路欧姆定律
知识回顾
1、什么是电路？
电流流通的路径
2、电路欧姆定律、电阻定律 ?
3、磁感应强度的公式？
二、磁路
1、概念：磁通所通过的路径称为磁路。 有分支磁路
无分支磁路
2、磁路组成：线圈、铁芯物质做 成的芯子。
l
Rm ? ? S
? 2. 很大，但不是常数，因此 Rm 也不是常数。所以磁
路欧姆定律不能用来进行定量计算，只用做定性分析。
3. 磁路和电路有相似之处，但却有本质的区别。
四、磁路与电路的区别和联系
磁路 磁通 ф 磁阻 Rm=L /μ s 磁导率 μ 磁动势 FEmm=NⅠ 磁路欧姆定律： Ф = EFmm / Rm
?
或 B ? H? 安/米，A/m, A/cm
4.导磁 系数μ
描述导磁能力大小的物理量。通常使用相对导磁系数 ? r
?r
?
? ?0
无量纲
?0
真空导磁系数
#
8-1
第一节 磁路的基本概念和定律
二、磁路的基本定律 安培环路定律 磁磁路欧路姆欧定姆律定律基尔霍夫定律 安培环路定律 磁路欧姆定律
安培环路与安定电培路律环类磁路似路定，安欧磁律培磁姆路安环也路定培路有欧律环定磁各姆沿路种律路定任定定欧磁律一律律姆路闭磁定欧合路律姆路欧定径姆律，定H律的线积分等于包
铁心 2. 工作原理
线请圈看通电衔演铁示
线圈 衔铁
通电的铁心线圈对衔铁会产生吸力
? 3.
吸力
W
?
1 2
LI
2
?
1 2
N?
磁路欧姆定律
为了使励磁电流产生尽可能大的磁通，在电磁设备中 要放置一定形状的铁心。绝大部分磁通将通过铁心形 成闭合路径——磁路。 I H dl I
磁路欧 姆定律
IN Hl l l S B
l
IN F l / S Rmபைடு நூலகம்F=IN 称为磁动势，此为产生磁通的激励 Rm 称为磁阻是磁路对磁通具有阻碍作用的物理量； l 为磁路的平均长度； S 为磁路的截面积。
I
0 S0 S1 1 l1 S1
IN Rm1 Rm 2 Rm3 Rmi
l S
电路欧姆定律与磁路欧姆定律比较如下：
磁 路 磁动势 F 磁通 Φ 磁感应强度B 磁阻 R= l / S 电 路 电动势E 电流 I 电流密度 J 电阻 R= l / γS I
+
–
I N
E
R
F Rm
E I R
2 l2 S2
若磁路不均匀，由不同材料构成，则磁 路的磁阻应由不同的几段串联而成，即
磁路欧姆定律
l
l S
电路欧姆定律与磁路欧姆定律比较如下：
磁 路 磁动势 F 磁通 Φ 磁感应强度B 磁阻 R= l / S 电 路 电动势E 电流 I 电流密度 J 电阻 R= l / γS I
+
–
I N
E
R
F Rm
E I R
2 l2 S2
若磁路不均匀，由不同材料构成，则磁 路的磁阻应由不同的几段串联而成，即
I
0 S0 S1 1 l1 S1
IN Rm1 Rm 2 Rm3 Rmi
5.1.3 磁路欧姆定律
为了使励磁电流产生尽可能大的磁通，在电磁设备中 要放置一定形状的铁心。绝大部分磁通将通过铁心形 成闭合路径——磁路。 I H dl I
磁路欧 姆定律
IN F l / S Rm F=IN 称为磁动势，此为产生磁通的激励 Rm 称为磁阻是磁路对磁通具有阻碍作用的物理量； l 为磁路的平均长度； S 为磁路的截面积。
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磁路欧姆定律
磁路欧姆定律
磁路欧姆定律
磁路欧姆定律
磁路欧姆定律
磁路欧姆定律
磁路与电路的比较
电磁铁
电磁铁
电磁铁
电磁铁的实际应用
第八章 铁心线圈与变压器
作者： GSQ
第八章 铁心线圈与变压器
第一节 磁路的基本概念和定律 第二节 直流铁心线圈与直流电磁铁 第三节 交流铁心线圈与交流电磁铁 第四节 单相变压器
l Rm S
2. 很大，但不是常数，因此 Rm 也不是常数。所以磁
路欧姆定律不能用来进行定量计算，只用做定性分析。
3. 磁路和电路有相似之处，但却有本质的区别。
四、磁路与电路的区别和联系
磁路 磁通 ф 磁阻 Rm=L /μ s 磁导率 μ 磁动势 FEmm=NⅠ 磁路欧姆定律： Ф = EFmm / Rm
电路 电流 Ⅰ 电阻 R=ρ (L / S) 电阻率 ρ 电动势 E 电路欧姆定律： Ⅰ=E / R
五、电第磁二铁节
1、电磁铁构造
铁心 线圈
铁心 线圈 衔铁
衔铁
2. 工作原理：通电的铁心线圈对衔铁会产生吸力
3. 吸力
请看通电演示
电磁铁应用？
4.电磁铁的分类
线圈中通入直流电
直流电磁铁
线圈中通入交流电
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第八章 铁心线圈与变压器 8-1
本章介绍的基本物理量、基本定律以及磁性材料的磁性能。 在此基础上重点讨论铁心线圈电路和变压器。
第一节 磁路的基本概念和定律
电动机、继电器、电磁铁及变压器等电器都是基于电磁耦合 的原理工作的，我们已经学过了电路，现在再来研究磁路。
一、磁场的基本物理量
1.磁通φ
2.磁感应 强度B
平均长 l 磁导率μ 截面积 S 磁通Φ
例题：铸钢圆环上绕有线圈800匝，通有2A电流，环 平均周长为0.5m，截面积3.25×10-4m2,求线 圈磁动势、磁阻和磁通。（硅钢片的磁导率 为7500H/m)
Fm NI
Rm
l S
Fm Rm
几点说明：
1. 磁阻Rm 的大小取决于磁路的尺寸和材料的磁导率。
3.磁场 强度H
4.导磁 系数μ
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8-1
第一节 磁路的基本概念和定律
一、磁场的基本物理量
1.磁通φ
垂直穿过某一面积S 的磁力线的总根数。韦伯wb
2.磁感应 强度B
穿过单位面积的磁力线根数。特斯拉T
wB b/ m2 S 或BS
3.磁场 强度H
磁场中某点的B 与该点的磁导率μ的比值。
H B 或 BH 安/米，A/m, A/cm
1. 电流恒定，无感应电动势产生。 2. 无磁滞和涡流损耗，可使用整块铁心 3. 3. 吸合后，励磁电流不变， F↑↑
通电演示 直流电磁铁通电演示
铁心
铁心 线圈
衔铁
线圈
衔铁
衔铁的吸合应是瞬间完成
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以下备用
4-8 交流电磁铁
交流电磁铁也是一种电磁器件，结 构形式与直流电磁铁类似。在工业 部门应用极为广泛。如冶金工业中 用于提放钢材的电磁吊车；夹持工 件的电磁工作台；传递动力的电磁 离合器；液压传动中的电磁阀；交 流接触器及接触器等。
4.导磁 系数μ
描述导磁能力大小的物理量。通常使用相对导磁系数 r
r
0
无量纲
0
真空导磁系数
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8-1
第一节 磁路的基本概念和定律
二、磁路的基本定律 安培环路定律 磁磁路欧路姆欧定姆律定律基尔霍夫定律 安培环路定律 磁路欧姆定律
安培环磁路与 安路定电培欧路律环姆类H磁路定似d路定，安律l欧律磁培磁姆路安环I也路定培路有欧律环磁定各沿围姆路种路律任在定定定欧磁一这律律律姆路闭闭磁定欧合合路律姆路路欧定径径姆律，内定各H律电的流线的积代分数等和于包 磁路欧姆定律
演示
三、磁路的欧姆定律
说明：与电路类似，磁路也有欧姆定律
磁动势 磁阻
Fm NI
Rm
l S
磁通 ф=BS
Fm Rm
磁动势 Fm
磁阻 Rm
通过线圈的电流I和线圈 匝数N的乘积
磁阻就是磁通通过磁路 时受到的阻碍作用
磁通 ф=BS
电路的欧姆定律
IU R
线圈N 匝
I N
电压U
电阻R 电流I
章 磁场§4-与8磁路电欧磁姆定感律 应
一、铁磁材料
1、磁化：使原来没有磁性的物质具有磁性的过程。
2、铁磁材料：磁化后，外部磁场消失，依然能保持其磁化的状态 而具有磁性的物质。（只有铁磁材料
才能被磁化） 3、铁磁材料的磁化过程： 先让学生观看动画.
解释：铁磁物质可以看做是由许多被称为磁畴的小磁体所组成 的。无外磁场作用时，磁畴排列杂乱无章，磁性互相抵 消，对外不显磁性；在外磁场作用下，磁畴就会沿着外 磁场方向变成整齐有序的排列，所以整体就有了磁性。
4、铁磁材料分类： ①硬磁材料：不易磁化，不易退磁。 ②软磁材料：易磁化，易退磁。 ③矩磁材料：很易磁化，很难退磁。
知识回顾
1、什么是电路？
电流流通的路径
2、电路欧姆定律、电阻定律?
3、磁感应强度的公式？
二、磁路
1、概念：磁通所通过的路径称为磁路。 有分支磁路
无分支磁路
2、磁路组成：线圈、铁芯物质做 成的芯子。
i
～N
交流电磁铁
注意：即使是额定电压相同的交、直流电磁铁，也决不能互换使用
电磁铁的特点
1. 励磁电流是由励磁线圈的外加电压U 和线圈电阻R 决定的
I
U R
电流是恒定的，无感应电动势产生。
2. 无磁滞和涡流损耗，铁心可以使用整块的铸钢、软铁。
3. 吸合后电磁力比吸合前大得多，但励磁电流不变。 （因磁动势 NI 不变，磁阻Rm ↓→B ↑ ，所以吸力F↑）
铁心 线圈 衔铁
交流电磁 铁特点
1. 吸力是交变的，铁心需加分磁环。 2. 励磁电流吸合前大，吸合后减小。前后吸力不变 3. 铁心和衔铁均由硅钢片叠成，为减小铁损。
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4-8
交、直流电磁铁的特点
直流电磁 铁特点
1. 电流恒定，无感应电动势产生。 2. 无磁滞和涡流损耗，可使用整块铁心 3. 吸合后，励磁电流不变， F↑↑
磁磁路路欧欧姆姆定定律H 律 lNI
若磁场均匀则有
磁路欧姆定律 磁路欧姆定律
线圈N 匝
交流电磁 铁特点
1. 吸力是交变的，铁心需加分磁环。 2. 励磁电流吸合前大，吸合后减小。前后吸力不变 3. 铁心和衔铁均由硅钢片叠成，为减小铁损。
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磁路欧姆定律
磁通所通过的路径称为磁路。