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1、铁磁材料与磁路教案【篇一：铁磁材料与磁路教案】第一章 磁 路一、填空：1. 磁通恒定的磁路称为 ，磁通随时间变化的磁路称为 。答：直流磁路，交流磁路。2. 电机和变压器常用的铁心材料为 。答：软磁材料。3. 铁磁材料的磁导率 非铁磁材料的磁导率。答：远大于。4. 在磁路中与电路中的电势源作用相同的物理量是 。答：磁动势。5. 当外加电压大小不变而铁心磁路中的气隙增大时，对直流磁路，则磁通 ，电感 ，电流 ；对交流磁路，则磁通 ，电感 ，电流 。答：减小，减小，不变；不变，减小，增大。二、选择填空1. 恒压直流铁心磁路中，如果增大空气气隙。则磁通 ；电感 ；电流 ；如果是恒压交流铁心磁路，则空气
2、气隙增大时，磁通 ；电感 ；电流 。a：增加 b：减小 c：基本不变 答：b，b，c，c，b，a2. 若硅钢片的叠片接缝增大，则其磁阻 。a：增加 b：减小 c：基本不变 答：a3. 在电机和变压器铁心材料周围的气隙中 磁场。a：存在 b：不存在 c：不好确定 答：a4. 磁路计算时如果存在多个磁动势，则对 磁路可应用叠加原理。a：线形 b：非线性 c：所有的 答：a5. 铁心叠片越厚，其损耗 。a：越大 b：越小 c：不变 答：a三、判断1. 电机和变压器常用的铁心材料为软磁材料。（ ） 答：对。2. 铁磁材料的磁导率小于非铁磁材料的磁导率。（ ） 答：错。3. 在磁路中与电路中的电流作用相
3、同的物理量是磁通密度。（ ） 答：对。4. 若硅钢片的接缝增大，则其磁阻增加。（ ） 答：对。5. 在电机和变压器铁心材料周围的气隙中存在少量磁场。（ ） 答：对。6. 恒压交流铁心磁路，则空气气隙增大时磁通不变。（ ） 答：对。7. 磁通磁路计算时如果存在多个磁动势，可应用叠加原理。（ ） 答：错。8. 铁心叠片越厚，其损耗越大。（ ） 答：对。四、简答1. 电机和变压器的磁路常采用什么材料制成，这种材料有那些主要特性？答：电机和变压器的磁路常采用硅钢片制成，它的导磁率高，损耗小，有饱和现象存在。2. 磁滞损耗和涡流损耗是什幺原因引起的？它们的大小与那些因素有关？答：磁滞损耗由于b交变时铁磁
4、物质磁化不可逆，磁畴之间反复摩擦，消耗能量而产生的。它pe?ce?fbmv2223. 什么是软磁材料？什么是硬磁材料？答：铁磁材料按其磁滞回线的宽窄可分为两大类:软磁材料和硬磁材料。磁滞回线较宽，即矫顽力大、剩磁也大的铁磁材料称为硬磁材料，也称为永磁材料。这类材料一经磁化就很难退磁，能长期保持磁性。常用的硬磁材料有铁氧体、钕铁硼等，这些材料可用来制造永磁电机。磁滞回线较窄，即矫顽力小、剩磁也小的铁磁材料称为软磁材料。电机铁心常用的硅钢片、铸钢、铸铁等都是软磁材料。的单位为a/wb。5. 说明磁路和电路的不同点。答：1）电流通过电阻时有功率损耗，磁通通过磁阻时无功率损耗；2）自然界中无对磁通绝缘
5、的材料；3）空气也是导磁的，磁路中存在漏磁现象； 4）含有铁磁材料的磁路几乎都是非线性的。6说明直流磁路和交流磁路的不同点。答：1）直流磁路中磁通恒定，而交流磁路中磁通随时间交变进而会在激磁线圈内产生感应电动势；2）直流磁路中无铁心损耗，而交流磁路中有铁心损耗；3）交流磁路中磁饱和现象会导致电流、磁通和电动势波形畸变。7基本磁化曲线与起始磁化曲线有何区别？磁路计算时用的是哪一种磁化曲线？答：起始磁化曲线是将一块从未磁化过的铁磁材料放入磁场中进行磁化，所得的b=f（h）曲线；基本磁化曲线是对同一铁磁材料，选择不同的磁场强度进行反复磁化，可得一系列大小不同的磁滞回线，再将各磁滞回线的顶点连接所得的
6、曲线。二者区别不大。磁路计算时用的是基本磁化曲线。8 路的基本定律有哪几条？当铁心磁路上有几个磁动势同时作用时，磁路计算能否用叠加原理，为什么？ 答：有：安培环路定律、磁路的欧姆定律、磁路的串联定律和并联定律；不能，因为磁路是非线性的，存在饱和现象。9 在下图中，当给线圈外加正弦电压u1时，线圈内为什么会感应出电势？当电流和减小时，分别算出感应电势的实际方向。i1增加答：在w1中外加u1时在w1中产生交变电流i1，1五、计算1. 下图是两根无限长的平行轴电线，p点与两线在同一平面内，当导体中通以直流电流i时，求p点的磁场强度和磁通密度的大小和r1方向。解：对于线性介质，迭加原理适用，a在p处产
7、生磁场强度hapi2?r1b在p出产生的磁场强度 h由于h则 h与hbpi2?r2apbp方向相同，如图所示phap+hbp 感应强度 bp ?0hp?0i2?(1r+11r)22. 上图中，当两电线分别通以直流电流（同向）i和异向电流i时，求每根导线单位长度上所受之电磁力，并画出受力方向。解：由于两根导体内通以同样大小的电流i，现在考虑其大小时，它们受力是相同的。一根导体在另一根导体处产生磁感应强度b?0i2?（21r1?r）2?i所以每根导体单位长度受力f=bi=02?（1r1?mr）2力的方向是通同向电流时相吸，通异向电流相斥。sin?t，副线圈匝数是w2，解：副线圈中感应电势的瞬时值d
8、? e2w2dtw2?m?cos?t?感应电势e2的有效值计算公式为： e2=12w2?m4. 有一单匝矩形线圈与一无限长导体同在一平面内，如下图所示。试分别求出下列条件下线圈内的感应电势：（2） 电流i= imsin?t ，线圈不动：解：(1)导体内通以电流i时离导体x远处的磁密为 b?0i2?xd?da?vt?c?0idtdt?2?x?b?dx a?vtd?0bidt（2?a?vt?ca?vt）bi ?0?a?vtv(a?vt)?v(a?vt?c)2?a?vt?c(a?vt)2 ?0bi?vc2?(a?vt)(a?vt?c)?0bima?c2?a sin?t所以 ed?0bima?cdt?
9、2?a ?cos?t【篇二：铁磁材料与磁路教案】第四章 铁磁材料与磁路 磁介质:磁场中的物质称为磁介质。导磁性物质对磁场的影响能力 非铁磁材料:空气、木材、瓷、胶木、铜、铝之类的磁介质，其导磁能力（即对磁场的增强程度）很弱且接近，这类磁介质统称为非铁磁材料（又称为非铁磁物质） 铁磁材料:铁、钴、镍和它们的合金及氧化物之类的磁介质，其导磁能力很强，这类磁介质统称为铁磁材料（又称为铁磁物质）。主磁通：在磁路中穿过的磁通称为主磁通，又称为工作磁通。漏磁通：在线圈周围的空气及其他非铁磁材料中穿过的磁通称为漏磁通。漏磁通相对主磁通很小，计算不予考虑。交流磁路：在由交流电流励磁的磁路中，磁通随时间不断交变
10、，这样的磁路称为交流磁路。交流铁心线圈：交流磁路的励磁线圈称为交流铁心线圈 两种损耗：磁滞、涡流 当磁路中的磁通交变时，会在铁心中感应出旋涡状的电流 。小结 （1）铁磁材料因内部存在磁畴而具有磁特性。（3）同名端又叫同极性端 习题四 4-1铁磁材料的磁特性有哪些？它具有磁特性的根源是什么？ 4-2什么是铁磁材料的磁滞现象？ 4-3软磁材料和硬磁材料各自的特点是什么？ 4-4如图4-11所示，图 所示磁滞回线所对应的铁磁材料适宜用作交流电气设备的磁路；图 所示磁滞回线所对应的铁磁材料适宜制作永久磁铁。* * 4.1 铁磁材料的磁特性 4.2磁路的基本知识 4.3同名端的概念 小结 习题四 返 回
11、 总 目 录 第一节铁磁材料的磁特性 一、铁磁物质的磁化 用金相显微镜观察到的磁畴： 铁磁材料的磁化：若将铁磁材料放入通电线圈中（线圈称为励磁线圈，电流称为励磁电流），在励磁电流产生的外磁场的作用下，各磁畴的磁场方向趋向于外磁场的方向，产生一个很强的附加磁场，使合成的总磁场大大增强，这种现象称为铁磁材料的磁化。(磁畴的体积约为10-9cm3） 天然磁化区磁畴:磁畴内部的分子电流排列整齐，每个磁畴相当于一个小磁体，对外显示着很强的磁性。三、磁滞回线 当铁磁材料的励磁电流交变时，如图： (2)磁滞现象： 的变化落后于 的变化， (1) i 减小为零时，铁磁材料中仍保留一部分剩余磁通， 称为剩磁；
12、使材料完全退磁需要反向i达到一定数值的现象称为磁滞现象。(3)磁滞损失：磁畴反复转向引起的能量损失。磁滞损失：使铁芯发热。磁特性的根源在于铁磁材料内部存在着磁畴。软磁物质：磁滞损失小（硅钢、纯铁、铸铁、铁镍合金） 软磁材料的磁滞现象不明显，剩磁及磁滞损失小，磁滞回线“瘦”细狭长，适宜制作交流电气设备中的铁心。硬磁物质：磁滞损失大（铬钢、钴钢、钨钢及铝镍钴合金） 硬磁材料的磁滞现象显著，剩磁及磁滞损失大，磁滞回线“肥胖”，适宜制作永久磁铁。直流磁路：由直流电流励磁的磁路中，磁通的方向不变，这样的磁路称为直流磁路，又称为恒定磁通的磁路。直流磁路中的磁通不变，励磁线圈中没有感应电动势，励磁电流i仅由
13、励磁线圈的外加电压u和线圈电阻r决定（i=u/r）。励磁线圈的电阻是不变的，当外加电压一定时，若磁路状况（中心长度、截面、材料）不同，则总磁阻和磁通也不同 三、交流磁路 1、涡流 涡流损失：涡流使铁心发热并消耗能量，称为涡流损失。铁损：铁心中的磁滞损失与涡流损失总称铁心损失 减小涡流损失：绝缘层的硅钢片叠成交流磁路铁心（交流电机、变压器、交流接触器等） 高频交流铁心则一般采用铁淦氧磁体等 涡流应用：电磁炉、高频感应电炉、电工仪表中利用涡流产生的阻尼力矩，使仪表指针尽快停摆。判断已知绕向的两个线圈的同名端方法： 【例4-1】判断图4-9所示两线圈的同名端。各产品过程检验的检验时机应在操作者对首件加工完成后自检，并判定合格。再由车间依据计划将需进行专检的部件填写报检单报检，在报检后首先由检验人员应检查车间是否按程序文件的规定开展了自检，然后接受报检进行检验、记录及判定。
