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磁路和变压器磁路和变压器磁路和变压器磁路和变压器Magnetism and Transformer磁路和变压器磁路和变压器3 3、了解变压器的基本结构、工作原理、运行特性、了解变压器的基本结构、工作原理、运行特性、了解变压器的基本结构、工作原理、运行特性、了解变压器的基本结构、工作原理、运行特性 和绕组的同极性端，理解变压器额定值的意义和绕组的同极性端，理解变压器额定值的意义和绕组的同极性端，理解变压器额定值的意义和绕组的同极性端，理解变压器额定值的意义本章要求：本章要求：2 2、了解电磁铁的基本工作原理及其应用知识、了解电磁铁的基本工作原理及其应用知识、了解电磁铁的基本工作原理及其应用知识、了解电磁铁的基本工作原理及其应用知识1 1、理解磁场的基本物理量的意义，了解磁性材料、理解磁场的基本物理量的意义，了解磁性材料、理解磁场的基本物理量的意义，了解磁性材料、理解磁场的基本物理量的意义，了解磁性材料 的基本知识及磁路的基本定律，会分析计算交的基本知识及磁路的基本定律，会分析计算交的基本知识及磁路的基本定律，会分析计算交的基本知识及磁路的基本定律，会分析计算交 流铁心线圈电路流铁心线圈电路流铁心线圈电路流铁心线圈电路磁路和变压器磁路和变压器2.外外部部磁磁力力线线(N极极 S极极),内内部部磁磁力力线线(S极极 N极极),形形成成闭闭合合回回路且互不交叉。路且互不交叉。磁力线特征：磁力线特征：1.磁磁场场中中小小磁磁针针N极极所所指指的的方方向向（切线方向）（切线方向）-该点磁场的方向。该点磁场的方向。3.磁力线越密则磁场越强，若磁力磁力线越密则磁场越强，若磁力线为一组疏密均匀的平行直线称为线为一组疏密均匀的平行直线称为均匀磁场均匀磁场（磁场中各点的磁场方向（磁场中各点的磁场方向和强弱均相同和强弱均相同)。磁路和变压器磁路和变压器一、磁场一、磁场的基本概念的基本概念1 1、磁路、磁路、磁路、磁路 是磁通流经的是磁通流经的是磁通流经的是磁通流经的闭合闭合闭合闭合路径。磁路中可以有空气隙，路径。磁路中可以有空气隙，路径。磁路中可以有空气隙，路径。磁路中可以有空气隙，也可无空气隙也可无空气隙也可无空气隙也可无空气隙 壳式变压器磁路壳式变压器磁路壳式变压器磁路壳式变压器磁路+NIfNSS直流电机磁路直流电机磁路直流电机磁路直流电机磁路 SN磁电式仪表磁路磁电式仪表磁路磁电式仪表磁路磁电式仪表磁路磁路和变压器磁路和变压器（1 1）磁感应强度）磁感应强度）磁感应强度）磁感应强度B B表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量磁感应强度磁感应强度磁感应强度磁感应强度B B的大小的大小的大小的大小磁感应强度磁感应强度磁感应强度磁感应强度B B的方向的方向的方向的方向 与电流的方向之间符合与电流的方向之间符合与电流的方向之间符合与电流的方向之间符合右手螺旋右手螺旋右手螺旋右手螺旋定则定则定则定则磁感应强度磁感应强度磁感应强度磁感应强度B B的单位的单位的单位的单位:特斯拉特斯拉特斯拉特斯拉(T)(T)，1T=1Wb/m1T=1Wb/m2 2 均匀磁场均匀磁场均匀磁场均匀磁场:各点磁感应强度大小相等，方向相同各点磁感应强度大小相等，方向相同各点磁感应强度大小相等，方向相同各点磁感应强度大小相等，方向相同 的磁场，也称的磁场，也称的磁场，也称的磁场，也称匀强磁场匀强磁场匀强磁场匀强磁场2 2、磁场的基本物理量、磁场的基本物理量、磁场的基本物理量、磁场的基本物理量磁路和变压器磁路和变压器（2 2）磁通）磁通）磁通）磁通 穿过穿过穿过穿过垂直于垂直于垂直于垂直于B B方向的面积方向的面积方向的面积方向的面积S S中的磁力线总数中的磁力线总数中的磁力线总数中的磁力线总数 说明说明说明说明:如果不是均匀磁场，则取如果不是均匀磁场，则取如果不是均匀磁场，则取如果不是均匀磁场，则取B B的平均值。的平均值。的平均值。的平均值。在均匀磁场在均匀磁场在均匀磁场在均匀磁场 =B S =B S 或或或或 B=B=/S S 磁感应强度磁感应强度磁感应强度磁感应强度B B 在数值上可以看成为与磁场方向垂在数值上可以看成为与磁场方向垂在数值上可以看成为与磁场方向垂在数值上可以看成为与磁场方向垂 直直直直 的单位面积所通过的磁通的单位面积所通过的磁通的单位面积所通过的磁通的单位面积所通过的磁通,故又称故又称故又称故又称磁通密度磁通密度磁通密度磁通密度磁通磁通磁通磁通 的单位的单位的单位的单位:韦韦韦韦 伯伯伯伯(Wb(Wb)磁路和变压器磁路和变压器真空的磁导率为常数，用真空的磁导率为常数，用真空的磁导率为常数，用真空的磁导率为常数，用 0 0表示，有表示，有表示，有表示，有（3 3）磁导率）磁导率）磁导率）磁导率磁导率磁导率磁导率磁导率 ：表示磁场媒质磁性的物理量，衡量物质表示磁场媒质磁性的物理量，衡量物质表示磁场媒质磁性的物理量，衡量物质表示磁场媒质磁性的物理量，衡量物质 的导磁能力的导磁能力的导磁能力的导磁能力相对磁导率相对磁导率相对磁导率相对磁导率 r r：任一种物质的磁导率任一种物质的磁导率任一种物质的磁导率任一种物质的磁导率 和真空的磁导率和真空的磁导率和真空的磁导率和真空的磁导率 0 0的比值的比值的比值的比值磁导率磁导率磁导率磁导率 的单位：的单位：的单位：的单位：亨亨亨亨/米（米（米（米（H/mH/m）磁路和变压器磁路和变压器（4 4）磁场强度磁场强度磁场强度磁场强度HH 介质中某点的磁感应强度介质中某点的磁感应强度介质中某点的磁感应强度介质中某点的磁感应强度 B B 与介质磁导率与介质磁导率与介质磁导率与介质磁导率 之比之比之比之比 磁场强度磁场强度磁场强度磁场强度HH的单位的单位的单位的单位 ：安培安培安培安培/米（米（米（米（A/m)A/m)磁路和变压器磁路和变压器1.单位面积的单位面积的_大小即为磁感应强度的大小。大小即为磁感应强度的大小。A.磁力线磁力线 B.磁动势磁动势 C.磁通磁通 D.磁导率磁导率 2.磁力线是磁力线是_曲线，永磁铁的外部磁力线从曲线，永磁铁的外部磁力线从_。A.闭合闭合S极到极到N极极 B.开放开放S极到极到N极极 C.闭合闭合N极到极到S极极 D.开放开放N极到极到S极极 3 磁感应强度的国际制单位是磁感应强度的国际制单位是 。A高斯高斯 B麦克斯韦麦克斯韦 C特斯拉特斯拉 D韦伯韦伯CCC磁路和变压器磁路和变压器4.能定量地反映磁场中某点的磁场强弱的物理量是能定量地反映磁场中某点的磁场强弱的物理量是：A.磁通密度磁通密度 B.磁力线磁力线 C.磁通磁通 D.电磁力电磁力 5.在均匀磁场中，磁感应强度与垂直于磁感应强度在均匀磁场中，磁感应强度与垂直于磁感应强度B的某一的某一面积的乘积称为面积的乘积称为_；在国际单位制中它的单位是；在国际单位制中它的单位是_：A.磁场强度，安磁场强度，安/米米 B.磁导率，亨磁导率，亨/米米 C.磁通，磁通，韦伯韦伯 D.磁感应强度，特斯拉磁感应强度，特斯拉6.均匀磁场的磁感应强度均匀磁场的磁感应强度_。A.大小相同大小相同 B.方向相同方向相同 C.大小相同方向相同大小相同方向相同 D.都都不是不是 ACC磁路和变压器磁路和变压器7.磁场中磁场中某点某点 _的大小，等于该点磁场强度的大小，等于该点磁场强度H与与磁导率磁导率磁导率磁导率 乘积；在国际单位制中它的单位是乘积；在国际单位制中它的单位是_：A.磁场强度，安磁场强度，安/米米 B.磁导率，亨磁导率，亨/米米 C.磁通，磁通，韦伯韦伯 D.磁感应强度，特斯拉磁感应强度，特斯拉8.不能定量地反映磁场中某点的磁场强弱的物理量是：不能定量地反映磁场中某点的磁场强弱的物理量是：A.磁通密度磁通密度 B.磁力线磁力线 C.单位面积上的磁通大小单位面积上的磁通大小 D.单位长度、单位电流的导体在该点所受的电磁力单位长度、单位电流的导体在该点所受的电磁力9.磁导率磁导率=_。（。（B为磁感应强度，为磁感应强度，H为磁场强度）为磁场强度）ABH BB/HCB-H DH/BBDB磁路和变压器磁路和变压器10 磁力线用来形象地描述磁铁周围磁场的分布情况，下列磁力线用来形象地描述磁铁周围磁场的分布情况，下列说法错误的是说法错误的是 。A每一根磁力线都是闭合的曲线每一根磁力线都是闭合的曲线 B任二根磁力线都不能交叉任二根磁力线都不能交叉 C磁力线的长短反映了磁场的强弱磁力线的长短反映了磁场的强弱 D任一根磁力线上的任一点的切线方向即为该点的磁场方任一根磁力线上的任一点的切线方向即为该点的磁场方向向C磁路和变压器磁路和变压器二二 电流的力效应和电流的力效应和电磁感应电磁感应1.1.电流的磁效应电流的磁效应磁效应磁效应-电流的周围空间存在磁场电流的周围空间存在磁场磁路和变压器磁路和变压器磁效应磁效应-电流的周围空间存在磁场电流的周围空间存在磁场 N NI I线圈线圈线圈线圈磁路和变压器磁路和变压器 载载流流导导体体受受力力的的方方向向与与磁磁力力线线方方向向和和电电流流方方向向有关（有关（左左手定则）手定则）2.2.电流在磁场中的力效应电流在磁场中的力效应磁效应磁效应-电流产生磁场电流产生磁场力效应力效应-电流在磁场中受到力的作用电流在磁场中受到力的作用左手定则左手定则伸平左手，拇伸平左手，拇指与四指垂直，让磁力线指与四指垂直，让磁力线穿过手心，四指指向电流穿过手心，四指指向电流方向，则拇指指向就是导方向，则拇指指向就是导体受力方向体受力方向。磁路和变压器磁路和变压器当当导导体体与与磁磁场场夹夹角角 90o 时时,电磁力电磁力 F=B l I sin 载载流流导导体体受受力力大大小小与与它它所所处处磁磁感感应应强强度度B、电电流流I 和导体本身在磁场中有效长度和导体本身在磁场中有效长度 l 有关有关。F=B l IF-电磁力电磁力(N)B-磁感应强度磁感应强度(T)I-电流电流(A)l-导体长度导体长度(m)-电电流流与与磁磁场场的的夹角夹角磁路和变压器磁路和变压器两平行载流导线之间的作用力两平行载流导线之间的作用力:磁路和变压器磁路和变压器3.3.磁场对通电矩形线圈的作用磁场对通电矩形线圈的作用当通电矩形线圈当通电矩形线圈a b c d与磁力线平与磁力线平行时：行时：B-磁感应强度磁感应强度(T)I-线圈电流线圈电流(A)磁路和变压器磁路和变压器1.左手定则中，四个手指所指的方向是左手定则中，四个手指所指的方向是_。A.运动方向运动方向 B.磁力线方向磁力线方向 C.受力方向受力方向 D.电流方向电流方向3.一直流电站在某次特大短路事故后，发现汇流排母线被强行拉一直流电站在某次特大短路事故后，发现汇流排母线被强行拉弯，原因是弯，原因是_，弯曲的方向由，弯曲的方向由_决定。决定。A.由于短路电流太大，形成较大的电场力造成的由于短路电流太大，形成较大的电场力造成的/短路时母线中短路时母线中的电流方向的电流方向 B.由于短路电流太大，形成较大的电磁力造成的由于短路电流太大，形成较大的电磁力造成的/母线的截面积母线的截面积 C.由于短路电流太大，形成较大的电场力造成的由于短路电流太大，形成较大的电场力造成的/母线的截面积母线的截面积 D.由于短路电流太大，形成较大的电磁力造成的由于短路电流太大，形成较大的电磁力造成的/短路时母线中短路时母线中的电流方向的电流方向 2.可以用左手定则来判断：可以用左手定则来判断：A.运动的带电粒子在磁场中受力大小运动的带电粒子在磁场中受力大小 B.运动的带电粒子在磁场中受力方向运动的带电粒子在磁场中受力方向 C.在磁场中运动的导体产生感生电动势的大小在磁场中运动的导体产生感生电动势的大小 D.在磁场中运动的导体产生感生电动势的方向在磁场中运动的导体产生感生电动势的方向DBD磁路和变压器磁路和变压器4.载流直导体在磁场中要受到力的作用，确定磁场电流和受力载流直导体在磁场中要受到力的作用，确定磁场电流和受力方向之间关系应用：方向之间关系应用：A.右手螺旋定律右手螺旋定律 B.左手定则左手定则 C.右手定则右手定则 D.楞次定律楞次定律 5.载载流导体在垂直于纸面的均匀磁场中受力的作用，如图所示。流导体在垂直于纸面的均匀磁场中受力的作用，如图所示。确定磁场、电流和受力方向之间关系要应用确定磁场、电流和受力方向之间关系要应用 ；而受力的大；而受力的大小为小为 _。A.左手定则左手定则/BlI sin B.左手定则左手定则/BlI cos C.右手定则右手定则/BlI sin D.左手定则左手定则/BlIBD磁路和变压器磁路和变压器6.载流导体在垂直磁场中将受到载流导体在垂直磁场中将受到_的作用。的作用。A.电场力电场力 B.电抗电抗力力 C.电磁力电磁力 D.磁吸力磁吸力7.用左手定则来判断用左手定则来判断矩形矩形线圈的线圈的运动方向运动方向：A.逆时针转动逆时针转动B.顺时针转动顺时针转动C.向上平移向上平移D.向下平移向下平移NSCB磁路和变压器磁路和变压器1.1.1.1.直导体的感应电动势直导体的感应电动势直导体的感应电动势直导体的感应电动势4.电磁感应电磁感应e-感应电动势感应电动势(V)B-磁感应强度磁感应强度(T)l-导体长度导体长度(m)v-导线切割磁力线速度（导线切割磁力线速度（m/s）-B与与l 的夹角的夹角 当当导导体体与与磁磁力力线线之之间间有有相相对对切切割割运运动动时时，在在导导体体中中就就产产生生感感应应电电动势，其大小为：动势，其大小为：e=B l v感应电动势感应电动势 e=B l v sin 当当 B与与l 存在夹角存在夹角 时：时：磁路和变压器磁路和变压器电电磁磁感感应应定定律律：当当穿穿过过线线圈圈的的磁磁通通量量发发生生变变化化时时，在在线线圈圈中中产产生生感感应应电电动动势势 ,其其方方向向由由楞楞次定律确定。次定律确定。楞次定律楞次定律：感应电动势引起的电流所产生的磁通去感应电动势引起的电流所产生的磁通去反抗线圈中磁通的变化反抗线圈中磁通的变化。感应电动势方向感应电动势方向-用右手定则确定用右手定则确定右右手手定定则则:伸伸平平右右手手，拇拇指指与与四四指指垂垂直直，让让磁磁力力线线穿穿过过手手心心，拇拇指指指指向向导导体体运运动动方方向向，则则四四指指指指向向感感应应电电动动势势方向方向。2.2.线圈的感应电动势线圈的感应电动势磁路和变压器磁路和变压器感感应应电电动动势势正正方方向向-当当回回路路穿穿过过的的磁磁通通正正方方向向与与感感应应电动势的方向符合电动势的方向符合右手螺旋关系右手螺旋关系时，此时时，此时 “-”号包含了楞次定律的含义号包含了楞次定律的含义,图中若原磁通增加图中若原磁通增加,为正，则为正，则 e为负。为负。e 的实际方向与正方向相反，此电流产生的的实际方向与正方向相反，此电流产生的磁通与原磁通方向相反，磁通与原磁通方向相反，阻止原磁通增加。阻止原磁通增加。（磁通势）（磁通势）N Ni i线圈线圈线圈线圈u ue e e磁路和变压器磁路和变压器 “-”号包含了楞次定律的含义号包含了楞次定律的含义,图中若原磁通增加图中若原磁通增加,为正，则为正，则 e为负。为负。e 的实际方向与正方向相反，此电流产生的磁通的实际方向与正方向相反，此电流产生的磁通与原磁通方向相反，与原磁通方向相反，阻止原磁通增加。阻止原磁通增加。（磁通势）（磁通势）N Ni i线圈线圈线圈线圈u ue注注意意：必必须须把把线线圈圈看看成成一一个个电电源源，其其内内部部电电流流与与感应电动势的方向相同，由低电位指向高电位感应电动势的方向相同，由低电位指向高电位。-+磁路和变压器磁路和变压器4 4、磁路、磁路、磁路、磁路的欧姆定律的欧姆定律的欧姆定律的欧姆定律式中：式中：式中：式中：是磁场强度矢量沿任意闭合曲是磁场强度矢量沿任意闭合曲是磁场强度矢量沿任意闭合曲是磁场强度矢量沿任意闭合曲 线（常取磁通作为闭合回线）的线积分线（常取磁通作为闭合回线）的线积分线（常取磁通作为闭合回线）的线积分线（常取磁通作为闭合回线）的线积分（1 1）安培环路定律（或全电流定律）安培环路定律（或全电流定律）安培环路定律（或全电流定律）安培环路定律（或全电流定律）I I1 1HHI I2 2 I I NI NI 是穿过闭合回线所围面积的电是穿过闭合回线所围面积的电是穿过闭合回线所围面积的电是穿过闭合回线所围面积的电流的代数和流的代数和流的代数和流的代数和磁路和变压器磁路和变压器（2 2）磁路欧姆定律）磁路欧姆定律）磁路欧姆定律）磁路欧姆定律磁路的欧姆定律是分析磁路的基本定律磁路的欧姆定律是分析磁路的基本定律磁路的欧姆定律是分析磁路的基本定律磁路的欧姆定律是分析磁路的基本定律 环形线圈如图，其中媒质是均环形线圈如图，其中媒质是均环形线圈如图，其中媒质是均环形线圈如图，其中媒质是均 匀的，磁导率匀的，磁导率匀的，磁导率匀的，磁导率为为为为 ，试计算线圈内部试计算线圈内部试计算线圈内部试计算线圈内部 的磁通的磁通的磁通的磁通 解：解：解：解：根据安培环路定律，有根据安培环路定律，有根据安培环路定律，有根据安培环路定律，有设磁路的平均长度为设磁路的平均长度为设磁路的平均长度为设磁路的平均长度为 l l，则有，则有，则有，则有1 1）引例）引例）引例）引例S Sx x HHx xI IN N匝匝匝匝磁路和变压器磁路和变压器式中：式中：式中：式中：F=NIF=NI 为磁通势，由其为磁通势，由其为磁通势，由其为磁通势，由其产生磁通产生磁通产生磁通产生磁通；R Rmm 称为磁阻，表示磁路对磁通的阻碍作用；称为磁阻，表示磁路对磁通的阻碍作用；称为磁阻，表示磁路对磁通的阻碍作用；称为磁阻，表示磁路对磁通的阻碍作用；l l 为磁路的平均长度；为磁路的平均长度；为磁路的平均长度；为磁路的平均长度；S S 为磁路的截面积为磁路的截面积为磁路的截面积为磁路的截面积2 2）磁路的欧姆定律）磁路的欧姆定律）磁路的欧姆定律）磁路的欧姆定律 若某磁路的磁通为若某磁路的磁通为若某磁路的磁通为若某磁路的磁通为 ，磁通势为磁通势为磁通势为磁通势为F F ，磁阻为，磁阻为，磁阻为，磁阻为R Rmm，则，则，则，则称为称为称为称为磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律（2 2）磁路欧姆定律）磁路欧姆定律）磁路欧姆定律）磁路欧姆定律磁路和变压器磁路和变压器 磁路磁路磁路磁路磁通势磁通势磁通势磁通势F F磁通磁通磁通磁通 磁阻磁阻磁阻磁阻电路电路电路电路电动势电动势电动势电动势 E E电流密度电流密度电流密度电流密度 J J 电阻电阻电阻电阻磁感应强度磁感应强度磁感应强度磁感应强度B B电流电流电流电流 I I N NI I+_ _U UI IR R （3 3）、）、）、）、磁路与电路比较定律磁路与电路比较定律磁路与电路比较定律磁路与电路比较定律磁路和变压器磁路和变压器 5 、自感现象、自感现象 1）自感：）自感：当一个线圈中的电流当一个线圈中的电流 时，在时，在本身激发出本身激发出 的现象的现象 2）自感电动势：）自感电动势：由于由于 电流变化而产生的电流变化而产生的电动势电动势 3）自感电动势对电流的作用：）自感电动势对电流的作用：电流增加时，电流增加时，感应电动势感应电动势 电流的增加，自感电动势与原电流电流的增加，自感电动势与原电流方向方向 ；电流减小时，感应电动势；电流减小时，感应电动势 电流的减电流的减小，自感电动势与原电流方向小，自感电动势与原电流方向 变化变化感应电动势感应电动势自身自身阻碍阻碍相反相反阻碍阻碍相同相同磁路和变压器磁路和变压器6、互感现象、互感现象1）互感：）互感：两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的两个相互靠近的线圈，当一个线圈中的电流电流 时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生产生 的现象的现象2）互感电动势：）互感电动势：现象中产生的电动势现象中产生的电动势3）互感的应用：）互感的应用：利用互感现象可以把利用互感现象可以把 由一由一个线圈传递到另一个线圈如变压器、收音机的个线圈传递到另一个线圈如变压器、收音机的“磁性天磁性天线线”变化变化感应电动势感应电动势互感互感电能电能磁路和变压器磁路和变压器1.电流通入线圈后将在线圈中产生磁场，其电流方向与磁场方向电流通入线圈后将在线圈中产生磁场，其电流方向与磁场方向符合符合_。A.右手定则右手定则 B.左手定则左手定则 C.右手螺旋定则右手螺旋定则 D.楞次定律楞次定律 2:关于电与磁的正确说法是关于电与磁的正确说法是_。A电荷的周围一定存在磁场，电与磁密不可分电荷的周围一定存在磁场，电与磁密不可分B电流的周围一定存在磁场电流的周围一定存在磁场C电流处于磁场中一定受到力的作用，电与磁密不可分电流处于磁场中一定受到力的作用，电与磁密不可分D正电荷的周围一定存在磁场正电荷的周围一定存在磁场CB磁路和变压器磁路和变压器3.如右图所示的通电线圈内产生的磁通方向是如右图所示的通电线圈内产生的磁通方向是_。A.从左到右从左到右 B.没有没有 C.从右到左从右到左 D.不能确定不能确定 4.通电导体切割磁力线将会产生感生电动势，确定磁场、导体通电导体切割磁力线将会产生感生电动势，确定磁场、导体运动和感生电动势方向关系应用运动和感生电动势方向关系应用_。A.右手螺旋定律右手螺旋定律 B.左手定则左手定则 C.右手定则右手定则 D.楞次定律楞次定律 AC磁路和变压器磁路和变压器5.如图所示，磁铁不动，线圈向左运动，则线圈中感应电动势和如图所示，磁铁不动，线圈向左运动，则线圈中感应电动势和感应电流方向关系是：感应电流方向关系是：A.在线圈内部电动势和内部电流的实际方向相同，从在线圈内部电动势和内部电流的实际方向相同，从a指向指向b B.在线圈内部电动势和内部电流的实际方向相同，从在线圈内部电动势和内部电流的实际方向相同，从b指向指向a C.在线圈内部电动势和内部电流的实际方向相反，电流的实际方在线圈内部电动势和内部电流的实际方向相反，电流的实际方 向从向从a指向指向b D.在线圈内部电动势和内部电流的实际方向相反，电动势的在线圈内部电动势和内部电流的实际方向相反，电动势的 实际方向从实际方向从a指向指向b A磁路和变压器磁路和变压器6.当变化的磁场穿过线圈，会在线圈两端引起感应电动势，当变化的磁场穿过线圈，会在线圈两端引起感应电动势，可用可用e=-Nd/dt 公式描述它们之间量和方向的关系，该式公式描述它们之间量和方向的关系，该式中的中的e 的参考方向是这样规定的：的参考方向是这样规定的：A.与与的参考方向一致的参考方向一致 B.与与 的参考方向相反的参考方向相反 C.与与 的参考方向符合右手螺旋定则的参考方向符合右手螺旋定则 D.与与 的参考方向符合左手螺旋定则的参考方向符合左手螺旋定则 C磁路和变压器磁路和变压器7、用右手螺旋定则判断图中通电线圈所产生的磁场极性。用右手螺旋定则判断图中通电线圈所产生的磁场极性。A、a：s；d：s B、a：s；d：N C、a：N；d：s D、a：N；d：NA磁路和变压器磁路和变压器四、四、磁性材料的磁性能磁性材料的磁性能自然界物质自然界物质自然界物质自然界物质非磁性物质非磁性物质非磁性物质非磁性物质磁性物质磁性物质磁性物质磁性物质 非磁性物质分子电流的磁场方向杂乱无章，几非磁性物质分子电流的磁场方向杂乱无章，几非磁性物质分子电流的磁场方向杂乱无章，几非磁性物质分子电流的磁场方向杂乱无章，几乎不受外磁场的影响而互相抵消，不具有磁化特乎不受外磁场的影响而互相抵消，不具有磁化特乎不受外磁场的影响而互相抵消，不具有磁化特乎不受外磁场的影响而互相抵消，不具有磁化特性性性性非磁性物质非磁性物质非磁性物质非磁性物质磁性物质磁性物质磁性物质磁性物质 磁性物质内部形成许多小区域，其分子间存在的磁性物质内部形成许多小区域，其分子间存在的磁性物质内部形成许多小区域，其分子间存在的磁性物质内部形成许多小区域，其分子间存在的一种特殊的作用力使每一区域内的分子磁场排列整一种特殊的作用力使每一区域内的分子磁场排列整一种特殊的作用力使每一区域内的分子磁场排列整一种特殊的作用力使每一区域内的分子磁场排列整齐，显示磁性，称这些小区域为磁畴齐，显示磁性，称这些小区域为磁畴齐，显示磁性，称这些小区域为磁畴齐，显示磁性，称这些小区域为磁畴 磁路和变压器磁路和变压器 在外磁场作用下，磁畴方向发生变化，使之与外在外磁场作用下，磁畴方向发生变化，使之与外在外磁场作用下，磁畴方向发生变化，使之与外在外磁场作用下，磁畴方向发生变化，使之与外磁场方向趋于一致，物质整体显示出磁性来，称为磁场方向趋于一致，物质整体显示出磁性来，称为磁场方向趋于一致，物质整体显示出磁性来，称为磁场方向趋于一致，物质整体显示出磁性来，称为磁化。即磁化。即磁化。即磁化。即磁性物质能被磁化磁性物质能被磁化磁性物质能被磁化磁性物质能被磁化外外外外磁磁磁磁场场场场 在无外磁场作用的普通磁性物质中，各个磁畴排在无外磁场作用的普通磁性物质中，各个磁畴排在无外磁场作用的普通磁性物质中，各个磁畴排在无外磁场作用的普通磁性物质中，各个磁畴排列杂乱无章，磁场互相抵消，整体对外不显磁性列杂乱无章，磁场互相抵消，整体对外不显磁性列杂乱无章，磁场互相抵消，整体对外不显磁性列杂乱无章，磁场互相抵消，整体对外不显磁性磁磁磁磁畴畴畴畴1 1 高高高高导磁性导磁性导磁性导磁性磁路和变压器磁路和变压器 磁性材料的磁导率通常都很高，即磁性材料的磁导率通常都很高，即磁性材料的磁导率通常都很高，即磁性材料的磁导率通常都很高，即 r r 1 1(如坡如坡如坡如坡莫合金，其莫合金，其莫合金，其莫合金，其 r r 可达可达可达可达 2 2 10105 5)磁性材料磁性材料磁性材料磁性材料能被强烈的磁化，能被强烈的磁化，能被强烈的磁化，能被强烈的磁化，具有很高的导磁性具有很高的导磁性具有很高的导磁性具有很高的导磁性能能能能 磁性材料磁性材料磁性材料磁性材料主要指铁、镍、钴及其合金等主要指铁、镍、钴及其合金等主要指铁、镍、钴及其合金等主要指铁、镍、钴及其合金等 磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备中，如电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都中，如电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都中，如电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都中，如电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都放有铁心。放有铁心。放有铁心。放有铁心。磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备磁性物质的高导磁性被广泛地应用于电工设备中，如电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都中，如电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都中，如电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都中，如电机、变压器及各种铁磁元件的线圈中都放有铁心。放有铁心。放有铁心。放有铁心。在这种具有铁心的线圈中通入不太大在这种具有铁心的线圈中通入不太大在这种具有铁心的线圈中通入不太大在这种具有铁心的线圈中通入不太大的励磁电流，便可以产生较大的磁通和磁感应强的励磁电流，便可以产生较大的磁通和磁感应强的励磁电流，便可以产生较大的磁通和磁感应强的励磁电流，便可以产生较大的磁通和磁感应强度度度度磁路和变压器磁路和变压器2 磁饱和磁饱和性性B BJ J 磁场内磁性物质的磁化磁场磁场内磁性物质的磁化磁场磁场内磁性物质的磁化磁场磁场内磁性物质的磁化磁场 的磁感应强度曲线；的磁感应强度曲线；的磁感应强度曲线；的磁感应强度曲线；B B0 0 磁场内不存在磁性物质时的磁场内不存在磁性物质时的磁场内不存在磁性物质时的磁场内不存在磁性物质时的 磁感应强度直线；磁感应强度直线；磁感应强度直线；磁感应强度直线；B B B BJ J曲线和曲线和曲线和曲线和B B0 0直线的纵坐标相直线的纵坐标相直线的纵坐标相直线的纵坐标相 加即磁场的加即磁场的加即磁场的加即磁场的 B B-HH 磁化曲线。磁化曲线。磁化曲线。磁化曲线。O OHHB BB B0 0B BJ JB B a a b b磁化曲线磁化曲线磁化曲线磁化曲线磁性物质由于磁化所产生的磁化磁场不会随着磁性物质由于磁化所产生的磁化磁场不会随着磁性物质由于磁化所产生的磁化磁场不会随着磁性物质由于磁化所产生的磁化磁场不会随着外磁场的增强而无限的增强。当外磁场增大到一定外磁场的增强而无限的增强。当外磁场增大到一定外磁场的增强而无限的增强。当外磁场增大到一定外磁场的增强而无限的增强。当外磁场增大到一定程度时，磁性物质的全部磁畴的磁场方向都转向与程度时，磁性物质的全部磁畴的磁场方向都转向与程度时，磁性物质的全部磁畴的磁场方向都转向与程度时，磁性物质的全部磁畴的磁场方向都转向与外部磁场方向一致，磁化磁场的磁感应强度将趋向外部磁场方向一致，磁化磁场的磁感应强度将趋向外部磁场方向一致，磁化磁场的磁感应强度将趋向外部磁场方向一致，磁化磁场的磁感应强度将趋向某一定值。如图。某一定值。如图。某一定值。如图。某一定值。如图。磁路和变压器磁路和变压器 O Oa a段：段：段：段：B B 与与与与HH几乎成正比地增加；几乎成正比地增加；几乎成正比地增加；几乎成正比地增加；abab段：段：段：段：B B 的增加缓慢下来；的增加缓慢下来；的增加缓慢下来；的增加缓慢下来；b b点以后：点以后：点以后：点以后：B B增加很少，达到饱和增加很少，达到饱和增加很少，达到饱和增加很少，达到饱和O OHHB BB B0 0B BJ JB B a a b b 有磁性物质存在时，有磁性物质存在时，有磁性物质存在时，有磁性物质存在时，B B 与与与与 HH不不不不成正比，磁性物质的磁导率成正比，磁性物质的磁导率成正比，磁性物质的磁导率成正比，磁性物质的磁导率 不不不不是常数，随是常数，随是常数，随是常数，随HH而变而变而变而变 有磁性物质存在时，有磁性物质存在时，有磁性物质存在时，有磁性物质存在时，与与与与 I I 不不不不成正比成正比成正比成正比 磁性物质的磁化曲线在磁路计磁性物质的磁化曲线在磁路计磁性物质的磁化曲线在磁路计磁性物质的磁化曲线在磁路计算上很重要，其为非线性曲线，算上很重要，其为非线性曲线，算上很重要，其为非线性曲线，算上很重要，其为非线性曲线，实际中通过实验得出实际中通过实验得出实际中通过实验得出实际中通过实验得出 O OHHB,B,B B 磁化曲线磁化曲线磁化曲线磁化曲线B B和和和和 与与与与HH的关系的关系的关系的关系注意：磁化曲线（注意：磁化曲线（注意：磁化曲线（注意：磁化曲线（B BHH曲线）特征曲线）特征曲线）特征曲线）特征磁路和变压器磁路和变压器 几种常见磁性物质的磁化曲线几种常见磁性物质的磁化曲线几种常见磁性物质的磁化曲线几种常见磁性物质的磁化曲线a a 铸铁铸铁铸铁铸铁 b b 铸钢铸钢铸钢铸钢 c c 硅钢硅钢硅钢硅钢片片片片O O0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.00.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 10103 3HH/(A/m)/(A/m)HH/(A/m)/(A/m)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10103 3B B/T/T1.81.81.61.61.41.41.21.21.01.00.80.80.60.60.40.40.20.2a ab ba ab bc cc c磁路和变压器磁路和变压器 磁性材料在交变磁场中反复磁化，其磁性材料在交变磁场中反复磁化，其磁性材料在交变磁场中反复磁化，其磁性材料在交变磁场中反复磁化，其 B B-H H 关系曲关系曲关系曲关系曲线是一条回形闭合曲线，称为线是一条回形闭合曲线，称为线是一条回形闭合曲线，称为线是一条回形闭合曲线，称为磁滞回线磁滞回线磁滞回线磁滞回线 磁性材料中磁感应强度磁性材料中磁感应强度磁性材料中磁感应强度磁性材料中磁感应强度B B的变化总是滞后于外磁的变化总是滞后于外磁的变化总是滞后于外磁的变化总是滞后于外磁场变化的性质场变化的性质场变化的性质场变化的性质磁滞回线磁滞回线磁滞回线磁滞回线O OHHB BB Br rHHc c剩磁感应强度剩磁感应强度剩磁感应强度剩磁感应强度B Br r(剩磁剩磁剩磁剩磁)当线圈中电流减小到零当线圈中电流减小到零当线圈中电流减小到零当线圈中电流减小到零（HH=0=0）时，铁心中的磁感应强）时，铁心中的磁感应强）时，铁心中的磁感应强）时，铁心中的磁感应强度度度度矫顽磁力矫顽磁力矫顽磁力矫顽磁力HHc c 使使使使 B B=0=0 所需的所需的所需的所需的 H H 值值值值 磁性物质不同，其磁滞回线磁性物质不同，其磁滞回线磁性物质不同，其磁滞回线磁性物质不同，其磁滞回线和磁化曲线也不同和磁化曲线也不同和磁化曲线也不同和磁化曲线也不同（3）磁滞性）磁滞性磁路和变压器磁路和变压器（1 1）软磁材料）软磁材料）软磁材料）软磁材料 具有较小的矫顽磁力，磁滞回线较窄。具有较小的矫顽磁力，磁滞回线较窄。具有较小的矫顽磁力，磁滞回线较窄。具有较小的矫顽磁力，磁滞回线较窄。一般用来制一般用来制一般用来制一般用来制造电机、电器及变压器等的铁心。常用的有铸铁、硅钢、造电机、电器及变压器等的铁心。常用的有铸铁、硅钢、造电机、电器及变压器等的铁心。常用的有铸铁、硅钢、造电机、电器及变压器等的铁心。常用的有铸铁、硅钢、坡莫合金即铁氧体等坡莫合金即铁氧体等坡莫合金即铁氧体等坡莫合金即铁氧体等（2 2）永磁材料（硬磁材料）永磁材料（硬磁材料）永磁材料（硬磁材料）永磁材料（硬磁材料）具有较大的矫顽磁力，磁滞回线较宽。具有较大的矫顽磁力，磁滞回线较宽。具有较大的矫顽磁力，磁滞回线较宽。具有较大的矫顽磁力，磁滞回线较宽。一般用来制一般用来制一般用来制一般用来制造永久磁铁。常用的有碳钢及铁镍铝钴合金等造永久磁铁。常用的有碳钢及铁镍铝钴合金等造永久磁铁。常用的有碳钢及铁镍铝钴合金等造永久磁铁。常用的有碳钢及铁镍铝钴合金等（3 3）矩磁材料）矩磁材料）矩磁材料）矩磁材料 具有较小的矫顽磁力和较大的剩磁，磁滞回线接近具有较小的矫顽磁力和较大的剩磁，磁滞回线接近具有较小的矫顽磁力和较大的剩磁，磁滞回线接近具有较小的矫顽磁力和较大的剩磁，磁滞回线接近矩形，稳定性良好。矩形，稳定性良好。矩形，稳定性良好。矩形，稳定性良好。在计算机和控制系统中用作记忆元在计算机和控制系统中用作记忆元在计算机和控制系统中用作记忆元在计算机和控制系统中用作记忆元件、开关元件和逻辑元件。常用的有镁锰铁氧体等件、开关元件和逻辑元件。常用的有镁锰铁氧体等件、开关元件和逻辑元件。常用的有镁锰铁氧体等件、开关元件和逻辑元件。常用的有镁锰铁氧体等磁性材料分为三种类型磁性材料分为三种类型磁性材料分为三种类型磁性材料分为三种类型磁路和变压器磁路和变压器 3 3、铁芯损耗的产生及解决措施、铁芯损耗的产生及解决措施、铁芯损耗的产生及解决措施、铁芯损耗的产生及解决措施 交流铁心线圈的功率损耗主要有铜损和铁损两种交流铁心线圈的功率损耗主要有铜损和铁损两种交流铁心线圈的功率损耗主要有铜损和铁损两种交流铁心线圈的功率损耗主要有铜损和铁损两种（1 1）铜损（）铜损（）铜损（）铜损（P Pcucu）在交流铁心线圈中在交流铁心线圈中在交流铁心线圈中在交流铁心线圈中,线圈电阻线圈电阻线圈电阻线圈电阻R R上的功率损耗称铜损，用上的功率损耗称铜损，用上的功率损耗称铜损，用上的功率损耗称铜损，用 P Pcu cu 表示表示表示表示 P Pcu cu=RIRI2 2式中，式中，式中，式中，R R是线圈的电阻；是线圈的电阻；是线圈的电阻；是线圈的电阻；I I 是线圈中电流的有效值是线圈中电流的有效值是线圈中电流的有效值是线圈中电流的有效值（2 2）铁损（）铁损（）铁损（）铁损（P PFeFe）在交流铁心线圈中，处于交变磁通下的铁心内的在交流铁心线圈中，处于交变磁通下的铁心内的在交流铁心线圈中，处于交变磁通下的铁心内的在交流铁心线圈中，处于交变磁通下的铁心内的功率损耗称铁损，用功率损耗称铁损，用功率损耗称铁损，用功率损耗称铁损，用 P PFeFe 表示表示表示表示铁损由铁损由铁损由铁损由磁滞磁滞磁滞磁滞和和和和涡流涡流涡流涡流产生产生产生产生 +u ui i磁路和变压器磁路和变压器1 1）磁滞损耗（）磁滞损耗（）磁滞损耗（）磁滞损耗（P Ph h）由磁滞所产生的能量损耗称为由磁滞所产生的能量损耗称为由磁滞所产生的能量损耗称为由磁滞所产生的能量损耗称为磁滞损耗（磁滞损耗（磁滞损耗（磁滞损耗（P Ph h）磁滞损耗的大小：磁滞损耗的大小：磁滞损耗的大小：磁滞损耗的大小：单位体积内的磁滞损耗正比与磁滞单位体积内的磁滞损耗正比与磁滞单位体积内的磁滞损耗正比与磁滞单位体积内的磁滞损耗正比与磁滞回线的面积和磁场交变的频率回线的面积和磁场交变的频率回线的面积和磁场交变的频率回线的面积和磁场交变的频率 f fO OHHB B 磁滞损耗转化为热能，引起磁滞损耗转化为热能，引起磁滞损耗转化为热能，引起磁滞损耗转化为热能，引起铁心发热铁心发热铁心发热铁心发热 减少磁滞损耗的措施：减少磁滞损耗的措施：减少磁滞损耗的措施：减少磁滞损耗的措施：选用磁滞回线狭小的磁性材料制作铁心。变压器和选用磁滞回线狭小的磁性材料制作铁心。变压器和选用磁滞回线狭小的磁性材料制作铁心。变压器和选用磁滞回线狭小的磁性材料制作铁心。变压器和电机中使用的硅钢等材料的磁滞损耗较低电机中使用的硅钢等材料的磁滞损耗较低电机中使用的硅钢等材料的磁滞损耗较低电机中使用的硅钢等材料的磁滞损耗较低 设计时应适当选择值以减小铁心饱和程度设计时应适当选择值以减小铁心饱和程度设计时应适当选择值以减小铁心饱和程度设计时应适当选择值以减小铁心饱和程度 功率损耗功率损耗功率损耗功率损耗磁路和变压器磁路和变压器 2 2）涡流损耗（涡流损耗（涡流损耗（涡流损耗（P P P Pe e e e）涡流损耗涡流损耗涡流损耗涡流损耗:由涡流所产生的功率损耗由涡流所产生的功率损耗由涡流所产生的功率损耗由涡流所产生的功率损耗 交变磁通在铁心内产生感应电动势和电交变磁通在铁心内产生感应电动势和电交变磁通在铁心内产生感应电动势和电交变磁通在铁心内产生感应电动势和电流，称为涡流。垂直磁通的平面内环流流，称为涡流。垂直磁通的平面内环流流，称为涡流。垂直磁通的平面内环流流，称为涡流。垂直磁通的平面内环流涡流涡流涡流涡流损耗转化为热能，引起铁心发热损耗转化为热能，引起铁心发热损耗转化为热能，引起铁心发热损耗转化为热能，引起铁心发热减少涡流损耗措施：减少涡流损耗措施：减少涡流损耗措施：减少涡流损耗措施：提高铁心的电阻率。铁心用彼此绝提高铁心的电阻率。铁心用彼此绝提高铁心的电阻率。铁心用彼此绝提高铁心的电阻率。铁心用彼此绝缘的钢片叠成，把涡流限制在较小的缘的钢片叠成，把涡流限制在较小的缘的钢片叠成，把涡流限制在较小的缘的钢片叠成，把涡流限制在较小的截面内截面内截面内截面内铁心线圈交流电路的有功功率为铁心线圈交流电路的有功功率为铁心线圈交流电路的有功功率为铁心线圈交流电路的有功功率为 i i i i磁路和变压器磁路和变压器五五 变压器变压器 变压器是一种常见的电气设备变压器是一种常见的电气设备变压器是一种常见的电气设备变压器是一种常见的电气设备，主要功能是将某，主要功能是将某，主要功能是将某，主要功能是将某一电压值的交流电转为一电压值的交流电转为一电压值的交流电转为一电压值的交流电转为同频率同频率同频率同频率的另一电压值的交流电，的另一电压值的交流电，的另一电压值的交流电，的另一电压值的交流电，在在在在电力系统和电子线路中应用广泛电力系统和电子线路中应用广泛电力系统和电子线路中应用广泛电力系统和电子线路中应用广泛变电压：变电压：变电压：变电压：电力系统电力系统电力系统电力系统 变阻抗：变阻抗：变阻抗：变阻抗：电子线路中的阻抗匹配电子线路中的阻抗匹配电子线路中的阻抗匹配电子线路中的阻抗匹配变电流：变电流：变电流：变电流：电流互感器电流互感器电流互感器电流互感器 变压器的主要功能有：变压器的主要功能有：变压器的主要功能有：变压器的主要功能有：在能量传输过程中，当输送功率在能量传输过程中，当输送功率在能量传输过程中，当输送功率在能量传输过程中，当输送功率P P=UI UI coscos 及及及及负载功率因数负载功率因数负载功率因数负载功率因数coscos 一定时一定时一定时一定时：电能损耗小电能损耗小电能损耗小电能损耗小节省金属材料（经济）节省金属材料（经济）节省金属材料（经济）节省金属材料（经济）5.1 概述概述U U I I P P =I I R Rl lI I S S磁路和变压器磁路和变压器10.5kV/220kV10kV/380V380/220V电力工业中常采用高压输电低压配电，实现节能并保证电力工业中常采用高压输电低压配电，实现节能并保证电力工业中常采用高压输电低压配电，实现节能并保证电力工业中常采用高压输电低压配电，实现节能并保证用电安全用电安全用电安全用电安全（1 1）发电与输配电系统中的各种变压器）发电与输配电系统中的各种变压器）发电与输配电系统中的各种变压器）发电与输配电系统中的各种变压器磁路和变压器磁路和变压器单相电源变压器单相电源变压器单相电源变压器单相电源变压器三相电力变压器三相电力变压器三相电力变压器三相电力变压器单相自耦变压器单相自耦变压器单相自耦变压器单相自耦变压器各种典型电力变压器各种典型电力变压器各种典型电力变压器各种典型电力变压器（2 2）变压器结构）变压器结构）变压器结构）变压器结构磁路和变压器磁路和变压器变压器的结构变压器的结构变压器的磁路变压器的磁路绕组：绕组：绕组：绕组：一次绕组（原线圈）一次绕组（原线圈）一次绕组（原线圈）一次绕组（原线圈）二次绕组（副线圈）二次绕组（副线圈）二次绕组（副线圈）二次绕组（副线圈）单相变压器单相变压器+由高导磁硅钢片叠成由高导磁硅钢片叠成厚厚0.35mm 或或 0.5mm铁心铁心变压器的电路变压器的电路变压器的电路变压器的电路一次一次绕组绕组N1二次二次绕组绕组N2铁心铁心磁路和变压器磁路和变压器电压互感器电压互感器电压互感器电压互感器 电流互感器电流互感器电流互感器电流互感器 按用途分按用途分按用途分按用途分电力变压器电力变压器电力变压器电力变压器 (输配电用输配电用输配电用输配电用)仪用变压器仪用变压器仪用变压器仪用变压器 整流变压器整流变压器整流变压器整流变压器 按相数分按相数分按相数分按相数分三相变压器三相变压器三相变压器三相变压器 单相变压器单相变压器单相变压器单相变压器 按制造方式按制造方式按制造方式按制造方式壳式壳式壳式壳式心式心式心式心式变压器符号变压器符号变压器符号变压器符号（3 3）变压器分类）变压器分类）变压器分类）变压器分类磁路和变压器磁路和变压器5.2 变压器的工作原理变压器的工作原理单相变压器单相变压器+一次一次绕组绕组N1二次二次绕组绕组N2铁心铁心 一次、二次绕组互不相连，能量的传递靠磁耦合。一次、二次绕组互不相连，能量的传递靠磁耦合。一次、二次绕组互不相连，能量的传递靠磁耦合。一次、二次绕组互不相连，能量的传递靠磁耦合。磁路和变压器磁路和变压器（1 1）空载运行情况）空载运行情况）空载运行情况）空载运行情况原绕组边接交流原绕组边接交流原绕组边接交流原绕组边接交流电源，副绕组边电源，副绕组边电源，副绕组边电源，副绕组边开路开路开路开路+1 i0(i0N1)1空载时，铁空载时，铁空载时，铁空载时，铁心中主磁通心中主磁通心中主磁通心中主磁通 是是是是由一次由一次由一次由一次绕组磁通势绕组磁通势绕组磁通势绕组磁通势产生的产生的产生的产生的 1 1、电磁关系、电磁关系、电磁关系、电磁关系+磁路和变压器磁路和变压器（2 2）带负载运行情况）带负载运行情况）带负载运行情况）带负载运行情况原绕组侧接交流电原绕组侧接交流电原绕组侧接交流电原绕组侧接交流电源，副绕组侧接负源，副绕组侧接负源，副绕组侧接负源，副绕组侧接负载载载载+1 1i1(i1N1)i1i2(i2N2)2有载时，铁心中主有载时，铁心中主有载时，铁心中主有载时，铁心中主磁通磁通磁通磁通 是是是是由一次、由一次、由一次、由一次、二次绕组磁通势共二次绕组磁通势共二次绕组磁通势共二次绕组磁通势共同产生的合成磁通同产生的合成磁通同产生的合成磁通同产生的合成磁通 2i2+e2+e 2+u2 Z Z +磁路和变压器磁路和变压器2 2、电压变换、电压变换、电压变换、电压变换（设加正弦交流电压）（设加正弦交流电压）（设加正弦交流电压）（设加正弦交流电压）有效值有效值有效值有效值同同同同 理理理理主磁通按正弦规律变化，设为主磁通按正弦规律变化，设为主磁通按正弦规律变化，设为主磁通按正弦规律变化，设为 则则则则（1 1）原边绕组、副边绕组主磁通感应电动势原边绕组、副边绕组主磁通感应电动势原边绕组、副边绕组主磁通感应电动势原边绕组、副边绕组主磁通感应电动势磁路和变压器磁路和变压器根据根据KVL变压器原边等效电路如图，变压器原边等效电路如图，由于电阻由于电阻 R1 和感抗和感抗 X X1 1(或漏磁通或漏磁通)较小较小,其两端的其两端的电压也较小电压也较小,与主磁电动势与主磁电动势 E1 1比较可忽略不计，则比较可忽略不计，则+（2 2）原、副边电压）原、副边电压）原、副边电压）原、副边电压式中式中式中式中 R R1 1 为为为为原边原边绕组的电阻绕组的电阻绕组的电阻绕组的电阻;X X1 1=L L 1 1 为为为为原边原边绕组的感抗（漏磁感抗，由漏磁绕组的感抗（漏磁感抗，由漏磁绕组的感抗（漏磁感抗，由漏磁绕组的感抗（漏磁感抗，由漏磁产生）产生）产生）产生）磁路和变压器磁路和变压器（匝比）（匝比）（匝比）（匝比）K K为为为为变比变比变比变比对副绕组，对副绕组，对副绕组，对副绕组，根据根据KVL结论：改变匝数比，结论：改变匝数比，就能改变输出电压就能改变输出电压式中式中式中式中 R R2 2 为副绕组的电阻为副绕组的电阻为副绕组的电阻为副绕组的电阻;X X2 2=L L 2 2 为副绕组的感抗；为副绕组的感抗；为副绕组的感抗；为副绕组的感抗；为为为为副绕组的端电压副绕组的端电压副绕组的端电压副绕组的端电压变压器空载时变压器空载时变压器空载时变压器空载时式中式中式中式中U U2020为变压器空载电压为变压器空载电压为变压器空载电压为变压器空载电压故有故有故有故有+1+磁路和变压器磁路和变压器例题例题例题例题1 1 需一台小型单相变压器，额定需一台小型单相变压器，额定需一台小型单相变压器，额定需一台小型单相变压器，额定容量容量容量容量S SN N=U UN NI IN N100 VA100 VA，电源电，电源电，电源电，电源电压压压压U U1 1=220 V=220 V，频率，频率，频率，频率f f=50H=50HZ Z，铁心，铁心，铁心，铁心中的最大主磁通中的最大主磁通中的最大主磁通中的最大主磁通mm=11.7210=11.7210-4-4 WbWb。试求：。试求：。试求：。试求：（1 1）空载电压）空载电压）空载电压）空载电压U U2020=12 V=12 V时，时，时，时，原、副绕组各为多少匝？原、副绕组各为多少匝？原、副绕组各为多少匝？原、副绕组各为多少匝？（2 2）空载电压）空载电压）空载电压）空载电压U U2020=24 V=24 V时，时，时，时，原、副绕组又各为多少匝？原、副绕组又各为多少匝？原、副绕组又各为多少匝？原、副绕组又各为多少匝？解解解解 由由由由 可得原绕组匝数为可得原绕组匝数为可得原绕组匝数为可得原绕组匝数为+磁路和变压器磁路和变压器（1 1）当空载电压）当空载电压）当空载电压）当空载电压U U2020=12 V=12 V时，副绕组匝数为时，副绕组匝数为时，副绕组匝数为时，副绕组匝数为 （2 2）当空载电压）当空载电压）当空载电
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