高教社2023宋涛30 《电工基础》教学方案 铁芯线圈与变压器 铁芯线圈电路.docx

电工基础教学方案教师：序号：30授课时间授课班级上课地点教学项目(任务)名称铁芯线圈电路课时数2教学内容主要知识点直流铁芯线圈电路的概念；交流铁芯线圈电路的概念重点、难点理解宜流铁芯线圈电路的特点；理解交流铁芯线圈电路的特点教学目标专业能力使学生掌握直流铁芯线圈电路和交流铁芯线圈电路的概念、特点方法能力掌握铁芯线圈电路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)任务描述与课程导入将线圈绕制在铁芯上便构成了铁芯线圈。根据线圈励磁电源的不同，可分为直流铁芯线圈和交流铁芯线圈，它们的磁路分别为直流磁路和交流磁路。理解直流铁芯线圈电路和交流铁芯线圈电路的概念；理解直流铁芯线圈电路和交流铁芯线圈电路的特点。跟随教师的思路认真听讲，回顾已学内容5知识准备1直流铁芯线圈电路将直流铁芯线圈接到直流电源上，即形成直流铁芯线圈电路。因为线圈中通过直流电流，磁路中的磁通恒定，在铁芯中不会产生涡流，因此其铁芯可以是整块铁。直流铁芯线圈电路的特点是：1、励磁电流上切?，/由外加电压及励磁线圈的电阻力决定，与磁路的特性无关。2、直流铁芯线圈中磁通的大小不仅与线圈的电流/及磁动势A7有关,还取决于磁路中的磁阻R,即与磁路的导磁材料有关。3、直流铁芯线圈的功率损耗P=fR,由线圈中电流和线圈电阻决定。2交流铁芯线圈电路将交流铁芯线圈接到交流电源上，即形成交流铁芯线圈电路。由于线圈中通过交流电流，在线圈和铁芯中将产生感应电动势。为了减小涡流损耗，所以交流铁芯线圈的铁芯应该是叠片状。下面介绍交流铁芯线圈电路的特点。1、基本电磁关系在交流铁芯线圈电路中，当外加交流电压时，线圈中便产生交流励磁电流入由磁动势必产生两部分交变磁通，即主磁通。和漏磁通。”这两个磁通又分别在线圈中产生两个感应电动势，即主磁电动势e和漏磁电动势oo两个电动势与主磁通0的参考方向之间符合右手螺旋法则。跟随教师的思路认真听讲，并积极回答问题35根据基尔荷夫电压定律，铁芯线圈的电压平衡方程式为u=Ri-e-e.式中4为线圈电阻。由于线圈电阻上的压降AV及漏磁电动势必与主磁电动势e相比较都非常小，均可忽略不计，故上式可写成Uk-e(5-11)d.K'-(5-12)由电磁感应定律，主磁感应电动势为dKWaftB'M"e.4-90*)(v13)将主磁通0=。sin3T代入式(5-12)中，则得Z-44yX4<s-14)由(5-11)式可知hE,所以在忽略线圈电阻与知识准备漏磁通的条件下，主磁通的幅值外与线圈外加电压有效值的关系为%E=4.44V(5-15)式(5-15)反映了交流铁芯线圈电路的基本电磁关系，它是分析计算交流磁路的重要依据。式中，U跟随教师的思路认真听讲，并积极回答问题35(V)为线圈的外加电压，F(Hz)为电源频率，0JWb)为主磁通最大值，N为线圈匝数。式(5-15)表明，当电源频率和线圈匝数一定时，磁路中的主磁通只取决于线圈的外加电压，与磁路的导磁材料和尺寸无关，这是直流与交流铁芯线圈重要的区别。交流铁芯线圈中的功率损耗有两部分，一部分是铜损心(%二T2几)，它是线圈电阻心通过电流发热产生的损耗；另一部分是铁芯的磁滞损耗区和涡流损耗月，两者合称为铁损，用儿表示。为了减小磁滞损耗，应选择软磁性材料做铁芯。为了减小涡流损耗，点涌林芯纬照的钞方；劄和成香什状.本济铁芯纬网妁通过比较，区分直流铁芯线圈电路和交流铁芯线圈电路的特点2、功率损耗交流铁芯线圈中的功率损耗有两部分，一部分是铜损心（%二T2几），它是线圈电阻心通过电流发热产生的损耗；另一部分是铁芯的磁滞损耗区和涡流损耗月，两者合称为铁损，用儿表示。为了减小磁滞损耗，应选择软磁性材料做铁芯。为了减小涡流损耗，交流铁芯线圈的铁芯都作成叠片状，交流铁芯线圈总的功率损耗可表示为二凡+凡=R1+R+只（5-16）由上述分析可知，交流铁芯线圈的等效电路模型应该是电感人与电阻衣（包括心和总两部分）的串联。许多电器是以交流铁芯线圈或直流铁芯线圈为基础做成的。在使用这些电器时要特别注意不要加错电压。例如，若将交流铁芯线圈接到与其额定电压值相等的直流电压上时，则感抗以及与用对应的等效电阻扁将不存在，所以线圈电流为沙危（一般总远小于力和林。）将很大，以至烧坏线圈；若将直流铁芯线圈接到有效值与其额定电压值相同的交流电压上时，将产生感抗力.以及与反对应的等效电阻形，磁路的磁通达不到额定状态，而且铁芯（整块铁）将会严重发热。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公式，深刻理解铁芯线圈电路的基础上，选做习题库中跟铁芯线圈电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）