主講：陳躍安第5章磁路與變壓器第五章磁路與變壓器§5.1磁路的基本概念§5.3變壓器§5.2鐵磁材料及其特性§5.1磁路的基本概念什么是磁路?2.磁路的基本物理量磁路常見磁路:磁路是局限于一定路徑內的磁場一般指主磁通所經過的路徑磁路的基本物理量磁感應強度B磁通Φ磁導率μ磁場強度H（矢量，與材料μ有關）=B/μ=μrμ0=BS(垂直)μr>>μ0為鐵磁材料μr≈μ0為非鐵磁材料磁感應強度B是表示磁場內某點磁場強弱和方向的物理量。它是一個矢量，其方向與該點磁力線的切線方向一致，與產生該磁場的電流之間的方向關系符合右手螺旋法則。若磁場內各點的磁感應強度大小相等、方向相同，則為均勻磁場。單位是特斯拉(T)，簡稱[特]。磁通Φ在均勻磁場中，磁感應強度B與垂直于磁場方向的面積S的乘積，稱為通過該面積的磁通，即如果不是均勻磁場，則B取平均值。或

磁通的單位是韋伯(wb)。磁導率μ磁導率μ是表示物質導磁性能的物理量。

磁導率的單位是亨/米（H/m）。真空的磁導率（由實驗測得）：其他任意一種物質的導磁性能用該物質的相對磁導率來表示。即：μ=

μrμ0磁場強度H是進行磁場計算時引用的一個物理量，也是矢量，它與磁感應強度的關系是:

磁場強度只與產生磁場的電流及這些電流的分布情況有關，而與介質的性質無關。磁場強度的單位是安/米（A/m）。例：環形螺管線圈§5.2鐵磁材料及其特性鐵磁材料的電磁性能2.鐵磁材料的分類及其應用軟磁材料硬磁材料矩磁材料3.交流鐵心線圈的電磁關系高導磁性磁飽和性磁滯性結論:交流鐵心線圈中的磁通和端電壓成正比或磁化曲線磁滯回線鐵磁材料的電磁性能（由實驗測得）鐵磁材料的分類及其應用1）軟磁材料，磁滯回線比較狹窄，特點是導磁系數高，容易磁化和退磁，磁滯損耗小。硅鋼片、鑄鋼和工程純鐵等軟磁材料由于其磁滯回線狹窄，磁滯損耗小，容易磁化和退磁，常用于制造電機、變壓器的鐵心；坡莫合金常用于制造高頻變壓器及脈沖變壓器的鐵心。鐵磁材料的分類及其應用2）硬磁材料，磁滯回線較寬，特點是剩磁大；鈷鋼、鎢鋼、常用于制造永久磁鐵、揚聲器和電工儀表等。特別是釹鐵硼永磁材料，由于其有很高的剩磁性能，目前被廣泛用來制作各種永磁電機的磁場，能有效地減少電能的損耗，提高電機的效率，在航空航天技術中得到廣泛的應用。鐵磁材料的分類及其應用3）矩磁材料受較小的磁化就可以達到飽和，而去掉外磁場后，仍保持磁飽和；錳鎂鐵氧體和鋰鎂鐵氧體和1J51型鐵鎳合金等矩磁材料常用于制造存儲器磁心和外部設備中的磁鼓、磁帶、磁盤等，廣泛用于電子技術和計算機技術中。§5.3變壓器1.變壓器的用途、分類和基本結構2.變壓器的工作原理3.應用舉例變壓器的作用變壓器的分類變壓器的基本結構變換電壓變換電流變換阻抗單相變壓器和三相變壓器電力變壓器、自耦變壓器、電焊變壓器、儀用互感器、電源變壓器、耦合變壓器、脈沖變壓器心式殼式變壓器的基本結構及符號心式殼式變壓器的基本結構和符號

變壓器的工作原理1.變壓原理2.變流原理3.變阻抗原理（由交流鐵心線圈的電磁關系得出）（設為理想變壓器）（變壓器不改變阻抗性質）例1：在圖示三繞組變壓器中，U1＝220V，N1=1000，要求二次繞組空載電壓分別為127V和36V時，二次繞組N2和N3匝數各為多少？根據得:[例2]電路如圖所示，某交流信號源輸出電壓US=120V，其內阻R0=800Ω，負載電阻RL=8Ω。求(1)負載直接接在信號源上所獲得的功率；(2)若要負載上獲得最大功率，用變壓器進行阻抗變換，則變壓器的匝數比應該是多少？此時負載所獲得的功率是多少？（電源輸出最大功率的條件是電路中負載電阻與信號源內阻相等）。US=120V，其內阻R0=800Ω，負載電阻RL=8Ω。求(1)負載直接接在信號源上所獲得的功率；(2)若要負載上獲得最大功率，用變壓器進行阻抗變換，則變壓器的匝數比應該是多少？此時負載所獲得的功率是多少？（電源輸出最大功率的條件是電路中負載電阻與信號源內阻相等）。(1)負載直接接在信號源上所獲得的功率(2)若負載通過變壓器接在信號源上，且滿足最大功率條件RL‘=RO則負載所獲得的功率為：小結變壓器是根據電磁感應原理構成的一種靜止電氣，具有變換電壓、變換電流和變換阻抗的作用，但保持電壓頻率不變。2.當線圈中的磁通發生變化時，線圈中將產生感應電動勢（電壓