中职高一劳保版《电工电子技术（任务驱动型）》模块一电工技术 任务5 交流铁心线圈电路 课件

1.掌握磁场的基本物理量及其磁性材料的磁性能。 2.掌握磁路的基本定律。 3.掌握交流铁心线圈电路的电压电流关系及其功率损耗 。 任务5 交流铁心线圈电路 4.理解变压器的结构以及特点并会测定变压器绕组的同名端。 模块一 电工技术 任务提出 电磁炉是现代家庭烹饪食物的先进电子炊具之一，它使用起来非常方便，可用来进行煮、炸、煎、蒸、炒等各种烹调操作。特点是效率高、体积小、重量轻、噪音小、省电节能、不污染环境、安全卫生,烹饪时加热均匀，能较好地保持食物的色、香、味和营养素,是实现厨房现代化不可缺少的新型电子炊具。那么你知道它们是运用什么原理工作的吗？ 图 1-5-1 电磁炉工作原理图 模块一 电工技术 任务分析 电流产生磁场，磁场变化或运动又产生感应电动势，这是电和磁紧密联系的两个方面。许多电气设备都是根据电和磁之间相互作用的原理制作的。电磁炉就是应用电磁感应原理制成的，能够实现电能到热能的转化，如图1-5-1所示。通电后，使电流通过内置的线圈时产生磁场，磁场内的磁力线感应到铁制器皿，产生无数高速的小涡流，涡流产生的巨大循环能量转换成有效热能，使其自行高速加热。那么，形成磁路要具备哪些条件？产生的电磁力又与哪些因素有关呢？涡流有哪些方面的应用呢？这就是要用到磁路的概念和磁路欧姆定律。 模块一 电工技术 相关知识 一、磁场的主要物理量和基本性质 1、磁场的主要物理量 （1）磁感应强度B 表征磁场中某点的磁场强弱和方向的物理量。 用通以单位电流的导线的电流方向与磁场垂直时，导线所受的磁场力的大小来表示，即 磁感应强度B的单位特斯拉(T)，1T=1Wb/m2。 模块一 电工技术 （2）磁通量Φ 磁感应强度 B 与垂直于磁场方向的面积 S 的乘积，称为通过该面积的磁通 Φ。其单位为韦伯，简称韦（Wb）。 磁导率——用来表示媒介质导磁性能好坏的物理量 。用符号μ表示，其单位为亨利／米（H／m）。 （3）磁导率 μ 真空的磁导率μ0＝4π×10－7 H／m，且为一常数。 模块一 电工技术 相对磁导率——任一物质的磁导率与真空磁导率的比值，用μr表示，即： 相对磁导率是个比值，没有单位。它表明在其他条件相同的情况下，媒介质中的磁感应强度是真空中磁感应强度的多少倍，即μ=μrμ0。 根据相对磁导率的大小，可把物质分为两大类。 分类 特点 材料 非铁磁物质 反磁物质 μr稍小于1 如铜、氢气 顺磁物质 μr稍大于1 如空气、铝、铬等 铁磁物质 μr远大于1，可达几百甚至数万以上，并且不是一个常数。铁磁物质被广泛应用于电工电子技术及计算机技术方面，如变压器、电动机等电气设备的铁心 如铁、硅钢、坡莫合金、铁氧体、钴、镍等 模块一 电工技术 （4）磁场强度H 磁场强度H介质中某点的磁感应强度 B 与介质磁导率 之比，即 磁场强度H的单位 ：安培/米（A/m) 模块一 电工技术 2、磁场的基本性质 （1）磁通的连续性 磁场中任一闭合面的总磁通恒等于零，即 （2）安培环路定律 磁场强度矢量H沿任何路径的线积分等于穿过此路径所围成的面的电流代数和。 均匀磁场中 或 模块一 电工技术 二、磁性材料的磁性能 1、高导磁性 2、磁饱和性 图1-5-2 磁化曲线 Oa段：B 与H几乎成正比地增加； ab段：B 的增加缓慢下来； b点以后：B增加很少，达到饱和。 模块一 电工技术 3、磁滞性 磁滞回线： B-H关系曲线是一条回形闭合曲线 。 图1-5-4 磁滞回线 磁滞： 铁磁材料在反复磁化的过程中B的变化总 是滞后于H的变化 。 磁滞损耗： 铁磁材料在反复磁化的过程中要损耗一部分能量，导致铁磁材料发热。 模块一 电工技术 图1-5-5 常见磁性物质的磁化曲线 模块一 电工技术 磁性材料的类型： (1)软磁材料 特点：具有较小的矫顽磁力，磁滞回线较窄。 应用：制造电机、电器及变压器等的铁心 。 (2)永磁材料 特点：具有较大的矫顽磁力，磁滞回线较宽 。 应用：制造永久磁铁 (3)矩磁材料 特点：具有较小的矫顽磁力和较大的剩磁，磁滞回线接近矩形， 稳定性良好。 应用：计算机和控制系统中用作记忆元件、开关元件和逻辑元件。 模块一 电工技术 三、磁路及其基本定律 1、磁路： 磁通的闭合路径。 模块一 电工技术 2、磁路的欧姆定律 磁路中的磁通与磁通势成正比，与磁阻成反比，即 式中： F=NI 为磁通势，由其产生磁通； Rm 称为磁阻，表示磁路对磁通的阻碍作用； L为磁路的平均长度； S 为磁路的截面积。 模块一 电工技术 四、交流铁心线圈电路 1、直流铁心线圈电路 产生的磁通是恒定的，在线圈和铁心中不会感应出电动势来，在一