文档介绍：电工技术
Electrotechnics
变压器
磁路及其分析方法
电磁铁
变压器
变压器的基本结构
本章要求:
1. 建立磁路的概念,掌握磁路欧姆定律,将磁路分析转化为电路分析的思想方法,电磁感应定律。
2. 常考内容有变压器的变换功能及应用。
变压器

       电工技术课程所要讲到的变压器、电动机以及继电器接触器等控制电器的内部结构都有铁心和线圈,其目的都是为了当线圈通有较小电流时,能在铁心内部产生较强的磁场,使线圈上感应出电动势或者对线圈产生电磁力。线圈通电属于电路问题,而产生的磁场又局限于铁心内部——称为铁心磁路,属于磁路问题.

       在物理学中,研究的是电场、磁场这些“场”的规律,建立起“场”的基本概念。而在电工技术中,各种电器设备都含有铁心——使原本弥散在整个空间的磁通的绝大部分都集中在铁心中构成闭合回路,这就使研究范围大大地缩小了。因而,将“场”的问题简化为“路”的问题,是电工技术的研究的基本出发点。
电流具有磁效应,变化的磁场又能感生出电流,磁与电是分不开的。因而,在电工技术中,磁路与电路的研究是相互联系的。然而在研究分析过程中,却常常采用将磁路转化为电路、将电磁关系转化为电压电流关系的方法,这是学习、研究电工技术的非常重要的思想方法。
磁力线是定性描述磁场的方法。磁力线上任一点的切线方向和该点处的磁场方向一致(右手定则);磁场强的地方,磁力线较密,反之,磁力线较疏。不同形状的电流所产生的磁场的磁力线如图所示。
5 .1 .1 磁场的基本物理量
对磁场特性的描述,已在大学物理中进行了详尽的讨论。这里将对几个基本物理量做以下复述。
一、磁感应强度
磁感应强度 B 是表示磁场空间某点的磁场强弱和方向的物理量。它是矢量。磁场对电流(或运动电荷)有作用,而电流(或运动电荷)也将产生磁场。
电流(或运动电荷)
电流(或运动电荷)
磁场
二、磁通
磁感应强度 B 在面积 S 上的通量积分称为磁通
如果是均匀磁场,即磁场内各点磁感应强度的大小和方向均相同,且与面积 S 垂直,则该面积上的磁通为
或
故又可称磁感应强度的数值为磁通密度。
如果用磁力线描述磁场,磁力线的密度就反映了磁场的大小。
通过某一面积的磁力线总数应表示通过该面积的磁通的大小。
由于磁通的连续性,磁力线是闭合的空间曲线。
磁通的单位是韦伯(Wb),在工程中常用电磁制单位麦克斯韦(Mx),两者关系为
根据电磁感应公式
磁通的单位为伏·秒(V·s),由此,磁感应强度的单位也可表示为韦伯每平方米(Wb/m2)。
三、磁场强度
磁场强度 H 是计算磁场时常用的物理量,也是矢量。它与磁感应强度矢量的关系为
工程上常根据安培环路定律来确定磁场与电流的关系
上式左侧为磁场强度矢量沿闭合回线的线积分;右侧是穿过由闭合回线所围面积的电流的代数和。
电流的符号规定为:闭合回线的围绕方向与电流成右旋系时为正,反之为负。