电路基础电子教案教学课件作者王慧玲第10章磁路与铁心线圈电路课件.ppt

例10-3 一直流电磁铁电路如图10-14所示，铁心①由D11硅钢片叠成，填充系数为0.9；衔铁②为铸钢材料。若忽略气隙的边缘效应，在磁路中获得磁通Φ=3×10-3Wb所需的磁动势Fm为多少？如果线圈的匝数为1000匝，线圈中的励磁电流I又是多少？ 解: 无分支恒定磁通磁路 （1）将磁路分段 铁心l1 衔铁l2 空气隙l0。 三段: （2）计算各段的平均长度 l1=[（150+ ）×2+100+ ×2]×10-3 =5×10-1m l2=（100+ ×2+ ×2）×10-3=2.2×10-1m l0=1×2×10-3=2×10-3m （3）计算各段的截面积 S1=50×60×0.9×10-6=2.7×10-3m2 S2=70×60×10-6=4.2×10-3m2 S0=S1=2.7×10-3m2 （4）计算各段的磁感应强度 B1= = ≈1.11T B2= = ≈0.71T B0=B1≈1.11T （5）求各段磁路的磁场强度 查磁化曲线： D11硅钢片 B1=1.11T，查出H1=690A/m 铸钢 B2=0.71T，查出H2=620A/m 气隙 H0=B0/μ0 H0= =8.83×105A/m （6）计算磁动势Fm Fm=8.83×105×2×10-3+690×5×10-1+620×2.2×10-1 根据Fm=∑Hl=H0l0+H1l1+H2l2 =1766+345+136=2247安匝 （7）计算励磁电流I ， 根据I= N=1000 得：I= ≈2.25A 因此空气隙对磁路的影响是极大的，必须重视。 得： 二、已知磁动势求磁通 当已知磁动势求磁路中的磁通（反面问题）时，由于多数的磁路是非均匀磁路（即磁路是由不同材料构成，或虽是相同材料，但各段截面积不相等），因此无法直接计算，一般采用试凑法。 试凑法的步骤是： 1．估计磁通的上限值。假设所给磁动势全部作用在给定磁路中导磁性能最差的一段磁路上。若这段磁路是空气隙，则用公式估算Φ， Φ=B0S0=H0μ0S0= μ0S0= μ0S0 若这段磁路是磁性材料，则需先根据Fm估一H值，然后在图10-8中查出对应的B，再用Φ=BS估算出Φ。 2．求磁动势。选一个比估算出的磁通Φ略小的值，按正面问题的计算步骤，求出磁动势。 3．修正磁通值。在第2步中求出的磁动势一般不等于已知的磁动势，现应根据二者的差值大小、适当改变磁通的估计值，再进行计算、比较，直到算出的磁动势与已知磁动势近似相等为止。 例10-4 一磁路如图10-15所示，两段铁心材料均为铸钢，其横截面积均为S=10cm2，铁心的中心线总长度l1=50cm，磁路中的空气隙的长度l0=0.2cm，线圈匝数N=2000匝，线圈中的励磁电流I=1A，问磁路中的磁通Φ=？ ①先假设磁动势全部作用在气隙上，则磁通 解: Φ= μ0S0 ×4π×10-7×10×10-4 =1.26×10-3Wb ②取Φ′= 1.10×10-3Wb 则B′= = =1.1T H0′= = = =8.75×105A/m Fm′=H0l0+H1l1 =8.75×10-5×0.2×10-2+1100×50×10-2 =1.75×103+5.5×102 =2300安匝 I′= = =1.15A 而给定条件I=1A，所以Φ′取大了，应适当减小 H1′=1100A/m （由图10-8查得） ③现取Φ=9.7×10-2Wb 则B= = =0.97 T H0= = = =7.72×105A/m Fm=H0l0+H1l1 =7.72×105×0.2×10-2+910×50×10-2 =1544+455 =1999安匝 I= = ≈1A 因此Φ是所需答案，即磁路中Φ=9.7×10-2Wb 。 由B“=0.97T在图10-8查得 H1=910A/m * 第10章 磁路与铁心线圈电路 10.1 磁场的基本物理量和基本定律 10.2 铁磁物质的磁化 10.3 磁路和磁路定律 10.4 恒定磁通磁路的计算 10.5 交流铁心线圈 10.6 电磁铁 目 录 教学内容 磁场的基本物理量和基本定律，铁磁物质的磁化。 教学要求 1.深刻理解磁场的基本物理量和基本定律的含义。 2.掌握铁磁物质的磁化和磁性材料的特点。 教学重点和难点 重点：磁感应强度、磁通、磁场强度等 。 难点：磁化过程的理解。 10-1 磁场的基本物理量和基本定律 一、磁感应强度B 磁感应强度B：表示磁场中某点磁场的强弱和方向的物理量。 大小：磁感应线（即磁力线）的疏密。 方向：该