电工基础7～8～9学时课件.ppt

1、一、互感现象一、互感现象二、互感系数二、互感系数第七节第七节 互感现象与同名端互感现象与同名端三、互感电动势三、互感电动势四、互感线圈的同名端四、互感线圈的同名端 一、互感现象一、互感现象 这种由于一个线圈的电流变化，而在另一个线圈中产这种由于一个线圈的电流变化，而在另一个线圈中产生感应电动势的现象叫做互感现象，简称互感。所产生生感应电动势的现象叫做互感现象，简称互感。所产生的感应电动势叫做互感电动势。的感应电动势叫做互感电动势。二、互感系数二、互感系数 线圈线圈1的电流变化时，线圈的电流变化时，线圈2中就产生变化的互感磁通中就产生变化的互感磁通12。线圈。线圈1和线圈和线圈2之间的这种磁的联

2、系称作磁耦合或互之间的这种磁的联系称作磁耦合或互感耦合。感耦合。12212N互感磁链互感磁链12大小与电流的大小大小与电流的大小i1成正比，即成正比，即11212iM11212iMM12即为磁耦合线圈的互感系数，单位是即为磁耦合线圈的互感系数，单位是H。二、互感系数二、互感系数 同样，线圈同样，线圈2的电流变化时，线圈的电流变化时，线圈1中就产生互感磁链中就产生互感磁链21。22121iM2112MMM理论和实验都证明，理论和实验都证明，M12=M21。直接用直接用M表示互感。表示互感。互感系数互感系数M与两个线圈的匝数、几何形状、尺寸、相与两个线圈的匝数、几何形状、尺寸、相对位置以及周围介质

3、等因素有关。对位置以及周围介质等因素有关。三、互感电动势三、互感电动势互感电动势的方向用楞次定律判定或者通过同名端来确定。互感电动势的方向用楞次定律判定或者通过同名端来确定。tiMteM1122 由互感现象产生的感应电动势叫互感电动势，用由互感现象产生的感应电动势叫互感电动势，用eM表示。表示。tiMteM2211线圈线圈1中电流变化时，线圈中电流变化时，线圈2中就产生互感电动势中就产生互感电动势eM2。线圈线圈2中电流变化时，线圈中电流变化时，线圈1中就产生互感电动势中就产生互感电动势eM1。即线圈中的互感电动势与互感系数和另一线圈中电流的变即线圈中的互感电动势与互感系数和另一线圈中电流的变

4、化率成正比化率成正比。四、互感线圈的同名端四、互感线圈的同名端 两线圈的同名端是这样规定的：当两线圈的电流由同两线圈的同名端是这样规定的：当两线圈的电流由同名端通入线圈时，所产生的互感磁通与自感磁通是相互增名端通入线圈时，所产生的互感磁通与自感磁通是相互增强的。同名端又叫同极性端。强的。同名端又叫同极性端。在实际应用中，用符号在实际应用中，用符号“*”或或“”表示同名端。表示同名端。四、互感线圈的同名端四、互感线圈的同名端一、涡流一、涡流二、涡流的应用二、涡流的应用第八节第八节 涡流涡流一、一、涡流涡流 在具有铁心的线圈中通以交变的电流，就有交变磁在具有铁心的线圈中通以交变的电流，就有交变磁通

5、穿过铁心，在铁心内部必然产生感应电动势，在感应通穿过铁心，在铁心内部必然产生感应电动势，在感应电动势的作用下又会产生感应电流，其形状如同水中旋电动势的作用下又会产生感应电流，其形状如同水中旋涡，所以称做涡流。涡，所以称做涡流。一、一、涡流涡流 涡流对含有铁心的电动机和电器设备是十分有害的。涡流对含有铁心的电动机和电器设备是十分有害的。为减小涡流，在低频范围内的电动机和电器都不用整为减小涡流，在低频范围内的电动机和电器都不用整块铁心，而是用硅钢片叠装成的铁心。块铁心，而是用硅钢片叠装成的铁心。二、二、涡流涡流的应用的应用 1.感应式电能表就是利用涡流进行工作的。感应式电能表就是利用涡流进行工作的

6、。二、二、涡流涡流的应用的应用 2.利用涡流产生的热量可以用来加热金属，高频感利用涡流产生的热量可以用来加热金属，高频感应炉就是一例。应炉就是一例。一、什么是暂态过程一、什么是暂态过程二、二、RLRL电路接通直流电源电路接通直流电源第九节第九节 RLRL电路的暂态过程电路的暂态过程三、三、RLRL电路的短接电路的短接四、通有电流的四、通有电流的RLRL电路与电源断开电路与电源断开一、什么是暂态过程一、什么是暂态过程 所谓暂态过程，就是由一种稳定状态（如飞机起飞所谓暂态过程，就是由一种稳定状态（如飞机起飞前的静止状态）变化到另一种稳定状态（如飞机起飞后前的静止状态）变化到另一种稳定状态（如飞机起

7、飞后的飞行状态）必须经过的变化过程。的飞行状态）必须经过的变化过程。暂态的危害：在电力拖动控制中，开关的开和关的暂态的危害：在电力拖动控制中，开关的开和关的变化过程中会出现电弧，若不采取灭弧措施将会烧坏开变化过程中会出现电弧，若不采取灭弧措施将会烧坏开关电器；电力系统中由于暂态过程的出现会引起过电压关电器；电力系统中由于暂态过程的出现会引起过电压或过电流，如不采取措施将会发生事故等。或过电流，如不采取措施将会发生事故等。暂态的利用：电焊机就是利用暂态过程拉起电弧进暂态的利用：电焊机就是利用暂态过程拉起电弧进行焊接的。行焊接的。二、二、RLRL电路接通直流电源电路接通直流电源 一个空心线圈（线性

8、电感）可以用电阻一个空心线圈（线性电感）可以用电阻R和电感和电感L的的串联来等效。串联来等效。在稳定状态下，流在稳定状态下，流过线圈的电流不发过线圈的电流不发生变化，即生变化，即RUI 二、二、RLRL电路接通直流电源电路接通直流电源 在电路接通或断开瞬间，经数学计算和实验证明：在电路接通或断开瞬间，经数学计算和实验证明：电阻两端的电压始终与电流成正比；电感上的电压则电阻两端的电压始终与电流成正比；电感上的电压则是按指数规律下降的。是按指数规律下降的。电路中的电流是按指数规律上升的电路中的电流是按指数规律上升的。二、二、RLRL电路接通直流电源电路接通直流电源 RLRL电路中电流的增长速度或暂

9、态过程的长短取决于电路中电流的增长速度或暂态过程的长短取决于电路的时间常数电路的时间常数 。RLL L线圈的电感量（线圈的电感量（H H）；）；RLRL电路的时间常数（电路的时间常数（s s）；）；R线圈的电阻（线圈的电阻（）。式中式中三、通有电流的三、通有电流的RL电路与电源断开电路与电源断开 当电路突然断当电路突然断开时，在开时，在RL电路中，电路中，由于电感具有阻碍由于电感具有阻碍电流变化的作用，电流变化的作用，使电流不能立即减使电流不能立即减小到零。小到零。那电流如何形成回路呢？那电流如何形成回路呢？原来，当开关突然断开时，电感中产生与原电流方原来，当开关突然断开时，电感中产生与原电流

10、方向相同的自感电动势，将开关断开点的空气击穿，并产向相同的自感电动势，将开关断开点的空气击穿，并产生电弧，形成放电回路。生电弧，形成放电回路。小结小结 1两个线圈之间发生的电磁感应叫互感。两个线圈之间发生的电磁感应叫互感。由互感现象产生的感应电动势叫做互感电动势，它的大小是：由互感现象产生的感应电动势叫做互感电动势，它的大小是：它表明，一个线圈中互感电动势的大小，正比于另一线圈中电流的变化它表明，一个线圈中互感电动势的大小，正比于另一线圈中电流的变化率。互感电动势的方向是既实际又简便的方法。率。互感电动势的方向是既实际又简便的方法。2和电容器一样，电感线圈也是储能元件。和电容器一样，电感线圈也

11、是储能元件。利用它可以将电能转换成磁能并储存在线圈中，储存的磁场能量为利用它可以将电能转换成磁能并储存在线圈中，储存的磁场能量为 3涡流是电磁感应的一种特殊形式。涡流是电磁感应的一种特殊形式。它的热效应常使电器中的铁芯发热而产生损耗。但另一些电器却利它的热效应常使电器中的铁芯发热而产生损耗。但另一些电器却利用它来工作，电度表和仪表中的阻尼装置等就是实例。用它来工作，电度表和仪表中的阻尼装置等就是实例。4 和电容器的电压不能突变类似，电感线圈的电流也不能突变。和电容器的电压不能突变类似，电感线圈的电流也不能突变。这是因为磁能转换成电能的过程需要时间，这个过程就是暂态过程。在这是因为磁能转换成电能的过程需要时间，这个过程就是暂态过程。在电路的暂态过程中，电流和电压的变化遵循指数规律，电路暂电路的暂态过程中，电流和电压的变化遵循指数规律，电路暂态过程的时间取决于电路的时间常数。态过程的时间取决于电路的时间常数。1如图所示，问条形磁铁插进线圈的过程中，放如图所示，问条形磁铁插进线圈的过程中，放在导线下面的小磁针如何偏转（只考虑直导线产生在导线下面的小磁针如何偏转（只考虑直导线产生的磁场）？各检流计指针如何偏转？的磁场）？各检流计指针如何偏转？