从原边等效： 结论：变压器原边的等效负载，为副边所带负载乘以              变比的平方。                       3. 阻抗变换 例：扬声器上如何得到最大输出功率 Rs RL 信号源 设： 信号电压的有效值: U1= 50V; 信号内阻： Rs=100 ? ; 负载为扬声器，其等     效电阻：RL=8?。 求：负载上得到的功率 解：（1）将负载直接接到信号源上，得到的输出功       率为：  Rs （2）将负载通过变压器接到信号源上。 输出功率为： 设变比   则： 结论：由此可见，加入变压器以后，输出功率提高了很多。原因是满足了电路获得最大输出功率的条  件（RS=RL’）。 副边输出电压和输出电流的关系。即： U2 I2 U20 U20：原边加额定电压、 副边开路时，副边的输 出电压。 一般供电系统希望要硬特性（随I2的变化，U2 变化不多） max.book118.com 变压器的外特性 *  第七章  磁路与铁心线圈电路 §7.1  磁场的基本物理量 §7.2  磁性材料的磁性能 §7.3  磁路及其基本定律 §7.4  交流铁心线圈电路 §7.5  变压器 第七章 磁路与铁心线圈电路 一、磁感应强度 （磁通密度）         与磁场方向相垂直的单位面积上通过的磁通（磁力线）。 单位：韦伯 1 Tesla = 104   高斯 B 的单位：特斯拉（Tesla） 7.1 磁场的基本物理量 二、磁通 单位：韦伯（Wb） B 单位：特斯拉（T）         磁感应强度B与垂直与磁场方向的面积S的乘积，称为通过该面积的磁通。 单位：伏秒              三、磁场强度 H         磁场强度是计算磁场所用的物理量，其大小为磁感应强度和导磁率之比。 单位： B ：特斯拉 ：亨/米 ：安/米 四、磁导率 ：表征各种材料导磁能力的物理量 （亨/米）  真空中的磁导率(         )为常数 一般材料的磁导率        和真空中的磁导率之比， 称为这种材料的相对磁导率 ，则称为磁性材料 ，则称为非磁性材料   1.  非线性 大 小 B H (I)   2. 磁饱和性 H B B H   3. 磁滞性     根据磁性能，磁性材料又可分为三种：软磁材料（磁滞回线窄长。常用做磁头、磁心等）；永磁材料（磁滞回线宽。常用做永久磁铁）；矩磁材料（滞回 线接近矩形。可用做记忆元件）。  7.2 磁性材料的磁性能 磁路：主磁通所经过的闭合路径。 i     线圈通入电流后，产生磁通，分主磁通和漏磁通。 ：主磁通 ：漏磁通 铁心 （导磁性能好     的磁性材料） 线圈 7.3 磁路及其基本定律 磁路的基本概念 一. 安培环路定律（全电流律）：     磁场中任何闭合回路磁场强度的线积分,等于通过这个闭合路径内电流的代数和。 I1 I2 I3 电流方向和磁场强度的方向 符合右手定则的，电流取正； 否则取负。    在无分支的均匀磁路（磁路的材料和截面积相同，各处的磁场强度相等）中，安培环路定律可写成： 磁路 长度L 线圈 匝数N I HL：称为磁压降。 NI：称为磁动势。 一般用 F 表示。 F=NI 总磁动势    在非均匀磁路（磁路的材料或截面积不同，或磁场强度不等）中，总磁动势等于各段磁压降之和。 例： I N 对于均匀磁路 磁路中的 欧姆定律 二.  磁路的欧姆定律： 则： I N S L 注：由于磁性材料     是非线性的，磁路欧姆定律多用作定性         分析，不做定量计算。 令： Rm 称为磁阻 磁路和电路的比较 磁 路 电 路 磁通 I N R + _ E I 磁压降 磁动势 电动势 电流 电压降 U 基本定律  磁阻 磁感应 强度 安培环路 定律 磁 路 I N 欧姆定律 电阻 电流 强度 基尔霍夫 电压定律 基尔霍夫 电流定律 磁路与电路的比较 电 路 R + _ E I 励磁电流：在磁路中用来产生磁通的电流 励磁电流 直流  ------- 直流磁路  交流  ------- 交流磁路 磁路分析 直流磁路 交流磁路 7.4  交流铁心线圈电路 I U 直流磁路的特点: 直流磁路和电路中的恒压源类似 直流电路中  E 固定 I 随 R 变化 随       变化   直流磁路中  F 固定         一定 一定 磁动势  F=IN 一定 磁通和磁阻成反比 （线圈中没有反电动势） （R 为线圈的电阻） 一.  直流磁路的分析 二.交流磁路的分析 (交流铁心线圈电路) ：主磁通 ：漏磁通 u i 1. 电磁关系 电路方程： 一般情况下          很小 交流激励         线圈中产生感应电势 ：主磁通 ：漏磁通 u i 的感应电势        和      产生 2.电压电流关系 假设 则 最大值 有效值 u i 一定时磁动势IN随磁阻       的变化而变化。 当外加电压U、频率 f 与 线圈匝数N一定时，    便 基本不变。根据磁路欧姆 定律                      ，当        交流磁路的特点: 交流磁路和电路中的恒流源类似 交流磁路中：      固定 F随       变化 直流电路中：  IS固定 U 随 R 变化 u i 交流磁路中磁阻      对电流的影响     电磁铁吸合过程的分析：         在吸合过程中若外加电压不变,  则       基本不变。 i u ? 电磁铁吸合前(气隙大）    大         起动电流大   电磁铁吸合后(气隙小）       小         电流小 ?     如果气隙中有异物卡住，电磁铁长时间吸不上，线圈中的电流一直很大，将会导致过热，把线圈烧坏。                          注意： (U不变，I不变） ( I 随 Rm 变化） （ U不变时，             基本不变） 直流磁路 交流磁路 磁路小结 （ 随Rm变化） 铁损?PFe: 磁滞损耗: ?Ph:由于磁滞回线,交变磁化产生。 涡流损耗?Pe:铁心中感应的电动势和电流。 克服方法: 1.磁滞损耗: 选用软磁材料. 2.涡流损耗:采用硅钢片,叠加而成 ? 3. 功率损耗 铜损?Pcu: ——线圈电阻R上的损耗（       ）. 铁心线圈交流电路的有功功率为： 变压器功能： 变电压：电力系统     变阻抗：电子电路中的阻抗匹配                （如喇叭的输出变压器）    变电流：电流互感器      7.5 变压器  发电厂 1.05万伏 输电线 22万伏 升压 变电站 1万伏 降压  变压器应用举例 … 降压 实验室 380 / 220伏 降压 仪器 36伏 降压 单相变压器 铁芯 原边 绕组 副边 绕组 结构： max.book118.com  变压器的工作原理 变压器符号： 电磁关系： N1 N2 N1 N2 空载运行 ：原边接入电源，副边开路。 接上交流电源    原边电流 i1等     于励 磁电流 i10   产生感应电动势  i10  产生磁通? （交变） （                 方向符合右手定则） 1. 电压变换 结论：改变匝数比，就能改变输出电压。 K为变比 根据交流磁路的分析 可得： 时 负载运行： Z
第七章磁路与变压器.ppt