單元四 電磁學的應用

1、電磁學的應用電磁學的應用單元四單元四 電磁學的應用電磁學的應用講課人：侯麗春講課人：侯麗春電磁學的應用電磁學的應用一、磁場的基本物理量一、磁場的基本物理量1.1.表示磁場的物理量表示磁場的物理量 (1)(1)磁導率磁導率：真空真空的磁導率：的磁導率：H/m10470 (2) (2) HB(3) (3) 4.1 4.1 電磁基礎知識電磁基礎知識 (4) (4) 磁通磁通 ：BS1Wb=108Mx電磁學的應用電磁學的應用2.2.磁路及鐵心線圈磁路及鐵心線圈（1 1）磁路的形成）磁路的形成電磁學的應用電磁學的應用(2) (2) 鐵心線圈磁路鐵心線圈磁路iu直流鐵心線圈（磁通恒定）直流鐵心線圈（磁通恒

2、定） 交流鐵心線圈：交流鐵心線圈： 銅損：線圈電阻銅損：線圈電阻 鐵損：鐵心（渦流鐵損：鐵心（渦流+磁滯）磁滯）電磁學的應用電磁學的應用 渦流在鐵芯中渦流在鐵芯中造成的熱量損耗。造成的熱量損耗。 根據(jù)電流的熱效應，根據(jù)電流的熱效應，渦流通過鐵芯將使鐵芯發(fā)渦流通過鐵芯將使鐵芯發(fā)熱，嚴重時會造成設備燒熱，嚴重時會造成設備燒損。損。在交變磁場作用下，整塊鐵芯中產在交變磁場作用下，整塊鐵芯中產生的旋渦狀感應電流稱為生的旋渦狀感應電流稱為。）。）渦流對電渦流對電氣設備有氣設備有何影響？何影響？為減小渦流損耗，常用硅鋼片疊為減小渦流損耗，常用硅鋼片疊壓制成電機電器的鐵芯。壓制成電機電器的鐵芯。電磁學的應用

3、電磁學的應用4.2 電磁感應電磁感應 一、直導體中的感應電動勢一、直導體中的感應電動勢 1. 感應電動勢的方向感應電動勢的方向RAIBA2.2.感應電動勢的大小感應電動勢的大小sinBlve 電磁學的應用電磁學的應用二、線圈中的感應電動勢二、線圈中的感應電動勢 1. 感應電動勢的方向感應電動勢的方向2. 感應電動勢的大小感應電動勢的大小dtdNe電磁學的應用電磁學的應用三、自感三、自感2.2.自感系數(shù)自感系數(shù) 自感系數(shù)是用來描述線圈自感系數(shù)是用來描述線圈產生自感磁通能力產生自感磁通能力的物理量。的物理量。iL 1.1.自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象 由由通入線圈的電流變化通入線圈的電流變化而產生感應電動勢的

4、現(xiàn)象。而產生感應電動勢的現(xiàn)象。3.3.自感電動勢自感電動勢dtdiLe電磁學的應用電磁學的應用四、互感四、互感 電磁學的應用電磁學的應用4.3 變壓器變壓器 一、變壓器的基本結構一、變壓器的基本結構TrN1i10u1AXN2| |ZL| |u20Saxx由硅鋼片疊由硅鋼片疊壓制成的變壓制成的變壓器鐵心磁壓器鐵心磁路。路。變壓器變壓器一次側一次側繞組繞組（原邊）（原邊）變壓器變壓器二次側二次側繞組繞組（副邊）（副邊）變壓器圖變壓器圖形符號形符號 是一種能變換電壓、變換電流、變換阻抗的是一種能變換電壓、變換電流、變換阻抗的。變壓器在傳遞電能的過程中變壓器在傳遞電能的過程中。電磁學的應用電磁學的應用

5、二、變壓器的工作原理二、變壓器的工作原理 1. 變壓器的空載運行與變換電壓原理變壓器的空載運行與變換電壓原理N1i10u1AXN2| |ZL| |u20Saxx 變壓器原、副邊電壓變壓器原、副邊電壓與感應電壓的關系為：與感應電壓的關系為：kNNfNUUUUML21m2m1212014.44fN44. 4 其中其中k 稱為變壓器的變比。稱為變壓器的變比。顯然：變壓器顯然：變壓器。電磁學的應用電磁學的應用2. 變壓器的有載運行與變換電流的原理變壓器的有載運行與變換電流的原理kNUUII1N121221 其中其中1/k 稱為變壓器的變稱為變壓器的變流比。顯然：變壓器流比。顯然：變壓器。N1i1u1A

6、XN2| |ZL| |u2Saxi2電磁學的應用電磁學的應用3.3.變壓器的阻抗變換作用變壓器的阻抗變換作用L222222111ZkIUkkIkUIUZN1i1u1AXN2| |ZL| |u2Saxi2電磁學的應用電磁學的應用三、汽車上使用的變壓器三、汽車上使用的變壓器 汽車上最常見的變壓器就是點火線圈汽車上最常見的變壓器就是點火線圈, ,它能將汽車電源它能將汽車電源系統(tǒng)提供的低壓系統(tǒng)提供的低壓, ,變?yōu)楦哌_幾千伏甚至上萬伏的高壓變?yōu)楦哌_幾千伏甚至上萬伏的高壓, ,用于點用于點燃發(fā)動機內的汽油混合氣。燃發(fā)動機內的汽油混合氣。 1-1-二次線圈；二次線圈；2-2-一次線圈；一次線圈；3-3-鐵心

7、；鐵心；4-4-觸點；觸點；5-5-凸輪凸輪電磁學的應用電磁學的應用4.4 電磁鐵電磁鐵 一、電磁鐵一、電磁鐵FF鐵芯線圈銜鐵FF(a)(b)(c)電磁鐵的幾種結構形式電磁鐵的幾種結構形式(a) (a) 馬蹄式；馬蹄式； (b) (b) 拍合式；拍合式； (c) (c) 螺管式螺管式 電磁學的應用電磁學的應用二、電磁鐵在汽車上的應用二、電磁鐵在汽車上的應用 1. 1. 觸點式電壓調節(jié)器觸點式電壓調節(jié)器 1-1-拉力彈簧；拉力彈簧；2-2-磁扼；磁扼；3-3-電磁線圈；電磁線圈；4-4-電磁鐵心；電磁鐵心；5-5-絕緣板；絕緣板；6-6-活動觸點臂；活動觸點臂；K-K-低速觸點；低速觸點； K2

8、 -K2 -高速觸點；高速觸點； Rl-Rl-加速電阻（加速電阻（1)1)；R2 -R2 -調節(jié)電阻（調節(jié)電阻（8.5)8.5)； R3R3一溫度補償電阻（一溫度補償電阻（13)13)電磁學的應用電磁學的應用 雙級觸點式電壓調節(jié)器可用來控制硅整流發(fā)電機勵磁電流的大小來控制發(fā)電機輸出電壓。雙級觸點式電壓調節(jié)器可用來控制硅整流發(fā)電機勵磁電流的大小來控制發(fā)電機輸出電壓。 1- 1-低速觸點支架；低速觸點支架；2-2-活動觸點臂；活動觸點臂；3-3-電磁線圈；電磁線圈；4-4-拉力彈簧湯；拉力彈簧湯；5-5-磁扼；磁扼；6 -6 -電刷；電刷；7-7-滑環(huán)；滑環(huán)；8 -8 -勵磁繞組勵磁繞組9-9-三

9、相定子繞組；三相定子繞組；10 -10 -點火開關；點火開關；S-S-點火接線柱；點火接線柱；F-F-磁場接線柱；磁場接線柱；Rl-Rl-加速電阻加速電阻電磁學的應用電磁學的應用2. 電喇叭電喇叭1-1-接蓄電池正極；接蓄電池正極；2-2-磁場線圈；磁場線圈； 3-3-部分外殼；部分外殼；4-4-內裝電阻；內裝電阻；5-5-觸點；觸點；6-6-銜鐵；銜鐵；7-7-膜片膜片電磁學的應用電磁學的應用4.5 4.5 繼電器繼電器 一、繼電器一、繼電器 二、繼電器的類型和結構二、繼電器的類型和結構 1.繼電器的類型繼電器的類型電磁式電磁式 ：成本較低，便于控制電路采用成本較低，便于控制電路采用 （控制

10、執(zhí)行部件控制執(zhí)行部件 ）舌簧管式：舌簧管式：反應靈敏，多作為信號采集使用反應靈敏，多作為信號采集使用 （傳感器傳感器 ）電磁學的應用電磁學的應用2. 繼電器的結構繼電器的結構（l l）電磁式繼電器）電磁式繼電器 電磁學的應用電磁學的應用（2 2）舌簧管式繼電器）舌簧管式繼電器 電磁學的應用電磁學的應用雙金屬片繼電器電磁學的應用電磁學的應用3 3 繼電器符號繼電器符號 （1 1）繼電器的一般符號）繼電器的一般符號電磁學的應用電磁學的應用（2 2）汽車用繼電器的圖形符號與接線柱標記）汽車用繼電器的圖形符號與接線柱標記汽車用繼電器的接線柱標記見教材汽車用繼電器的接線柱標記見教材P59 P59 電磁學的應用電磁學的應用三、汽車應用的幾種典型繼電器三、汽車應用的幾種典型繼電器1.喇叭電路喇叭電路1-1-觸點；觸點；2-2-觸點臂；觸點臂；3-3-線圈；線圈；4-4