高教社2023宋涛29 《电工基础》教学方案 铁芯线圈与变压器 磁路的基础知识.docx

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1、电工基础教学方案授课时间授课班级上课地点教学项目(任务)名称磁路的基础知识课时数2教学内容主要知识点了解磁路的基本物理量和基本定律；了解铁磁性材料的磁性能重点、难点理解磁损耗概念教学目标专业能力使学生掌握磁路基本概念、理解磁路物理量的意义方法能力掌握磁路欧姆定律和磁化曲线的分析方法社会能力团队协作能力，分析并解决问题的能力学生情况分析授课对象一般为电子信息工程技术专业普专大一新生教学环境要求教室、实训室教学方法教学做一体化教学手段多媒体演示结合实物展示，学生实训教学过程设计教学步骤教学内容学生活动时间分配(min)教师:序号：29任务描述与课程导入在变压器、电机及各种电磁元件中常用铁磁物质做成

2、一定形状的铁心，由于铁心的导磁系数比周围其它物质的导磁系数高很多，因此磁通差不多全部通过铁芯而形成一个闭合回路,这部分磁通称为主磁通，所经过的路径叫磁路，如图所示。另外还有很少一部分经过空气而形成闭合路径，这部分磁通叫漏磁通。介绍磁路在生产中的主要应用，让学生感性认识磁路基本知识，课堂提问还要哪些地方用到磁场10/纯固通人电流后，产生磁通,分壬破通和漏破通一一J-4-Im/、(0：主磁通处：漏破通4(粒地性能好I一、磁路的基本物理量1、磁感应强度（B）：表征磁场中某点强弱和方向的物理量。单位：特斯拉（T）高斯（Gs）IT=IO4Gs磁通（）：表征与磁场相垂直的某个截面上磁力线的分布情况。均匀磁

3、场中，二BS单位：韦伯（Wb）麦克斯韦（MX）IWb=IO8Mx3、磁场强度（H）：表征电流的磁场强弱和方向。单位:安/米（AZm）4、磁导率（u）：表征自然界物质的导磁能力。单位：亨利/米（HZm）真空磁导率：缶XI。WmA=相对磁导率：二、铁磁材料的磁性能铁磁性材料具有高导磁性、磁饱和性、磁滞性和剩磁性。知识准备料的高导磁性:C点以后说明铁磁材料具在磁饱和性.跟随教师的思路认真听讲，并积极回答问题铁磁性材料具有高导磁性、磁饱和性、磁滞性和剩磁性。1、高导磁性：磁导率可达102104,由铁磁材料组成的磁路磁阻很小，在线圈中通入较小的电流即可获得较大的磁通。2、磁饱和性：B不会随H的增强而无限

4、增强，H增大到一定值时，B不能继续增强。3、磁滞性和剩磁性：铁心线圈中通过交变电流时H的大小和方向都会改变，铁心在交变磁场中反复磁化的过程中，B的变化总是滞后于H的变化，这种现象称为磁滞性；当H减为零时B并不为零，这种现象称为剩磁性。三、铁磁材料的类型1、软磁材料：磁导率高，磁滞特性不明显，矫顽力和剩磁都小，磁滞回线较窄，磁滞损耗小。适用于制作各种电机电器的铁心。2、硬磁材料：剩磁和矫顽力均较大，磁滞性明显，磁滞回线较宽。适用于制作各种人造磁体。3、矩磁材料：只要受较小的外磁场作用就能磁化到饱和，当外磁场去掉，磁性仍保持，磁滞回线几乎成矩形。适用于制作各类存储器记忆元件的磁芯。四、磁路的欧姆定

5、律如下图所示是最简单的磁路，设一铁心上绕有N匝线圈，铁心的平均长度为/,截面积为S,铁心材料的磁导率为当线圈通以电流I后，将建立起磁场，铁心中有磁通中通过。假定不考虑漏磁，则沿整个磁路的中相同，则知识准备跟随教师的思路认真听讲，并积极回答问题=BS=SH=NS4=与小I从上式可以看出，N1愈大则愈大，从S愈大则中愈小，NI可理解为是产生磁通的源，故称为磁动势，/用符号F表示，它的单位是安匝(A匝)。对通过磁路的磁通有阻碍作用，故称为磁阻，用心表示,它的单位是1/享(1/H),记为H1掌握欧姆定律的公式含义R=口=-=HIm（H/附加（表示单位的意思）于是有二ERm（5-9）上式与电路的欧姆定律

6、相似，故称为磁路的欧姆定律。磁动势相当于电势，磁阻相当于电阻，磁通相当于电流。即线圈产生的磁通与磁动势成正比，与磁阻成反比。若磁路上有n个线圈通以不同电流，则建立磁场的总磁动势为F=ENJi/=I必须指出，式（5-9）表示的磁路欧姆定律，只有在磁路的气隙或非铁磁物质部分是正确的，才保持磁通与磁动势成正比例的关系。在有铁磁材料的各段，Rn因随B或中变化而不是常数，这时必须利用B与H的非线性曲线关系，由B决定H或由H决定跟随教师的思路认真听讲，并积极回答问题20教学步骤教学内容学生活动时间分配作业在看懂例题，深刻理解磁路基本概念的基础上，选做习题库中与磁路有关习题教学参考资料、网站电路分析基础赵伟光北京：清华大学出版社教学后记（包括自我评价与学生评价，教学过程的全面分析）学生们基础有差别，注意个别指导，注重培养学生学习的兴趣，多与学生互动，需要加强培养学生理论联系实际和解决实际问题的综合应用能力。（注：教学过程设计部分可加页；表格中的单元格可合并、拆分）