1、-项目七项目七 项目描述：项目描述： 磁场特征基本物理磁场特征基本物理1变压器变压器3电磁铁电磁铁2继电器继电器4汽车喇叭电路的连接汽车喇叭电路的连接5任务一任务一 学习目标：学习目标：知识目标知识目标 1.了解磁性和磁场；了解磁性和磁场； 2.理解电和磁的关系，磁场的基本物理量理解电和磁的关系，磁场的基本物理量； 3.理解磁场的欧姆定律理解磁场的欧姆定律。 能力目标能力目标 1.掌握磁路的分析方法；掌握磁路的分析方法； 什么是磁性与磁场？什么是磁性与磁场？1电和磁的关系是怎样的？电和磁的关系是怎样的？2磁场的基本物理量有哪些？磁场的基本物理量有哪些？3任务二任务二如何分析磁场？如何分析磁场？
2、4什么是磁性与磁场？什么是磁性与磁场？磁感线什么是磁性与磁场？什么是磁性与磁场？什么是磁性与磁场？什么是磁性与磁场？磁感线什么是磁性与磁场？什么是磁性与磁场？磁感线什么是磁性与磁场？什么是磁性与磁场？磁感线电和磁的关系是怎样的？电和磁的关系是怎样的？电和磁的关系是怎样的？电和磁的关系是怎样的？电和磁的关系是怎样的？电和磁的关系是怎样的？电和磁的关系是怎样的？电和磁的关系是怎样的？电和磁的关系是怎样的？电和磁的关系是怎样的？几种常见的磁场磁场的基本物理量有哪些？磁场的基本物理量有哪些？1、磁感应强度 在磁场中垂直于此磁场方向的通电导线，所受到的磁场力在磁场中垂直于此磁场方向的通电导线，所受到的磁
3、场力F跟电流强度跟电流强度I和导线长度和导线长度L的乘积的乘积IL的比值，叫做通电导线所的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度，用在处的磁感应强度，用B表示。表示。 ILFB 磁感应强度是矢量磁感应强度是矢量：B的方向与磁的方向与磁场方向相同，即与小磁针场方向相同，即与小磁针N极受极受力方向相同。力方向相同。 单位单位：特斯拉（：特斯拉（T） 匀强磁场匀强磁场中各点的磁感应强度大小和方向均相同。中各点的磁感应强度大小和方向均相同。磁场的基本物理量有哪些？磁场的基本物理量有哪些？2、磁通 在磁感应强度为在磁感应强度为 B 的匀强磁场中取一个与磁场方向垂直，的匀强磁场中取一个与磁场方向垂直，面积为
4、面积为 S 的平面，则的平面，则 B 与与 S 的乘积，叫做穿过这个平面的磁通的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量量 ，简称磁通。即，简称磁通。即SB 即磁感应强度即磁感应强度 B 可看作是通过单位面积的磁通，因此磁感可看作是通过单位面积的磁通，因此磁感应强度应强度 B 也常叫做也常叫做磁通密度磁通密度，并用，并用 Wb/m2 作单位。作单位。磁通的国际单位是磁通的国际单位是韦韦伯伯 ( (Wb) ) 。由磁通的定义式，可得。由磁通的定义式，可得 = BS若在磁场中放置某种物体（例如将软铁插入线圈），磁场的若在磁场中放置某种物体（例如将软铁插入线圈），磁场的强弱会受到影响。放置不同的物质，对磁场强
5、弱的影响不同。放强弱会受到影响。放置不同的物质，对磁场强弱的影响不同。放置物质处的磁感应强度置物质处的磁感应强度 B 将发生变化，磁介质对磁场的影响程度将发生变化，磁介质对磁场的影响程度取决于它本身的导磁性能。取决于它本身的导磁性能。磁场的基本物理量有哪些？磁场的基本物理量有哪些？磁导率磁导率 物质导磁性能的强弱用物质导磁性能的强弱用磁导率磁导率 来表示。来表示。 的单位是：的单位是：亨利亨利/米米( (H/m) )。不同的物质磁导率不同。在相同的条件下，。不同的物质磁导率不同。在相同的条件下， 值值越大，磁感应强度越大，磁感应强度 B 越大，磁场越强；越大，磁场越强； 值越小，磁感应强度值越
6、小，磁感应强度 B 越小，磁场越弱。越小，磁场越弱。真空中的磁导率是一个常数，用真空中的磁导率是一个常数，用 0 表示表示 0 = 4 10 7 H/m磁场的基本物理量有哪些？磁场的基本物理量有哪些？材料材料相对磁导率相对磁导率材料材料相对磁导率相对磁导率钴钴174174镍铁合金镍铁合金60 00060 000镍镍1 1201 120真空中融化的电真空中融化的电解铁解铁12 95012 950软钢软钢2 1802 180坡莫合金坡莫合金115 000115 000硅钢片硅钢片700070001000010000铝硅铁粉芯铝硅铁粉芯7 7未经退火的未经退火的铸铁铸铁240240锰锌铁氧体锰锌铁氧
7、体50005000已经退火的已经退火的铸铁铸铁620620镍铁铁氧体镍铁铁氧体10001000铁磁物质的相对磁导率磁场的基本物理量有哪些？磁场的基本物理量有哪些？磁场强度磁场强度磁场中某点的磁场强度等于该点磁感应强度与介质磁导率磁场中某点的磁场强度等于该点磁感应强度与介质磁导率的比值，用字母的比值，用字母H表示。表示。 BH 磁场强度磁场强度 H 也是矢量，其方向与磁感应强度也是矢量，其方向与磁感应强度 B 同向，国际同向，国际单位是：安培单位是：安培/米米 (A/m)。必须注意：磁场中各点的磁场强度必须注意：磁场中各点的磁场强度H的大小只与产生磁场的的大小只与产生磁场的电流电流I的大小和导体
8、的形状有关，与磁介质的性质无关。的大小和导体的形状有关，与磁介质的性质无关。如何分析磁场？如何分析磁场？磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律一、磁路一、磁路 磁通所经过的路径叫做磁路。磁通所经过的路径叫做磁路。 为了使磁通集中在一定的路径上来获得较强的磁场，常常为了使磁通集中在一定的路径上来获得较强的磁场，常常把铁磁材料制成一定形状的铁心，构成各种电气设备所需的把铁磁材料制成一定形状的铁心，构成各种电气设备所需的磁路。磁路。 与电路类似，磁路分为无分支磁路和有分支磁路。与电路类似，磁路分为无分支磁路和有分支磁路。 利用铁磁材料可以尽可能地将磁通集中在磁路中，与电路利用铁磁材料可以尽可能地将磁通集中在磁
9、路中，与电路相比，漏磁现象比漏电现象严重的多。全部在磁路内部闭合相比，漏磁现象比漏电现象严重的多。全部在磁路内部闭合的磁通叫做主磁通。部分经过磁路，部分经过磁路周围物质的磁通叫做主磁通。部分经过磁路，部分经过磁路周围物质的闭合磁通叫做漏磁通。为了计算简便，在漏磁不严重的情的闭合磁通叫做漏磁通。为了计算简便，在漏磁不严重的情况下可将其忽略，只计算主磁通即可。况下可将其忽略，只计算主磁通即可。如何分析磁场？如何分析磁场？ 如果磁路的平均长度为如果磁路的平均长度为L，横截面积为，横截面积为S，通电线圈的匝数，通电线圈的匝数为为N，磁路的平均长度为，磁路的平均长度为L，线圈中的电流为，线圈中的电流为I
10、，螺线管内的磁，螺线管内的磁场可看作匀强磁场时，磁路内部磁通为场可看作匀强磁场时，磁路内部磁通为 SLNISLNIHS一般将上式写成欧姆定律得形式，一般将上式写成欧姆定律得形式，即磁路欧姆定律即磁路欧姆定律mmRF磁路的欧姆定律磁路的欧姆定律如何分析磁场？如何分析磁场？电路电路磁路磁路电流电流I磁通磁通 电阻电阻磁阻磁阻电阻率电阻率 磁导率磁导率 电动势电动势E磁动势磁动势FI N电路欧姆电路欧姆定律定律I=E/R磁路欧姆定磁路欧姆定律律 = F/RSLRSLRm任务二任务二 学习目标：学习目标：知识目标知识目标 1.了解磁电磁铁在汽车上的应用；了解磁电磁铁在汽车上的应用； 2.理解交直流电磁
11、铁的特性与区别理解交直流电磁铁的特性与区别； 能力目标能力目标 1.掌握利用电磁铁进行控制电路设计的方法；掌握利用电磁铁进行控制电路设计的方法； 电磁铁有哪几种类型？电磁铁有哪几种类型？1电磁铁在汽车上有何应用？电磁铁在汽车上有何应用？2任务二任务二电磁铁有哪几种类型？电磁铁有哪几种类型？1 1、直流电磁铁、直流电磁铁2 2、交流电磁铁、交流电磁铁电磁铁在汽车上有何应用？电磁铁在汽车上有何应用？电磁铁在汽车上有何应用？电磁铁在汽车上有何应用？任务三任务三 学习目标：学习目标：知识目标知识目标 1.了解变压器在汽车上的应用；了解变压器在汽车上的应用； 2.理解变压器的结构、工作原理及作用理解变压
12、器的结构、工作原理及作用； 3.理解变压器的外特性理解变压器的外特性。 能力目标能力目标 1.掌握变压器的使用及外特性测试方法；掌握变压器的使用及外特性测试方法； 变压器是如何工作的？变压器是如何工作的？1汽车上为什么安装变压器？汽车上为什么安装变压器？2变压器有哪些作用？变压器有哪些作用？3任务二任务二什么是变压器的外特性？什么是变压器的外特性？4变压器是如何工作的？变压器是如何工作的？心式心式 壳式壳式图图8-15 心式和壳式变压器结构示意图心式和壳式变压器结构示意图变压器是如何工作的？变压器是如何工作的？a) 单相变压器的示意图单相变压器的示意图 b) 变压器的空载运行变压器的空载运行变
13、压器是如何工作的？变压器是如何工作的？ 在在u u1 1作用下，原绕组中有电流作用下，原绕组中有电流i i1 1通过，此时通过，此时i i1 1=i i0 0称为空载电流，它在原边建立磁动势称为空载电流，它在原边建立磁动势i i0 0N N1 1，在，在铁心中产生同时交链着原、副绕组的主磁通铁心中产生同时交链着原、副绕组的主磁通，则，则根据电磁感应定律有：根据电磁感应定律有：dtdNedtdNe2211（8-10）)2sin(cossin)2sin(cossin2222211111tEtNtdtdNdtdNetEtNtdtdNdtdNemmmmmm 由于由于u u1 1是按正弦规律变化的，所以
14、主磁通是按正弦规律变化的，所以主磁通也回也回按正弦规律变化。设按正弦规律变化。设 ，则有，则有tsinm变压器是如何工作的？变压器是如何工作的？感应电动势的有效值分别为感应电动势的有效值分别为mmmmmmmmfNNfNEEfNNfNEE222221111144. 4222244. 42222（8-11）由于原、副绕组本身阻抗很小，可以近似认为由于原、副绕组本身阻抗很小，可以近似认为2211,EUEU所以理想变压器的变压关系式为：所以理想变压器的变压关系式为：kNNEEUU212121（8-12）此式表明：变压器初级电压和次级电压之比近似等于初级绕组和次级绕组的匝数此式表明：变压器初级电压和次级
15、电压之比近似等于初级绕组和次级绕组的匝数之比，式中之比，式中k k称为变压比（简称为变比），它等于初级绕组与次级绕组的匝数比，称为变压比（简称为变比），它等于初级绕组与次级绕组的匝数比，是一个常数。是一个常数。变压器是如何工作的？变压器是如何工作的？ 变压器的负载运行变压器的负载运行LZk2LZ1:k1u2u1u1i2i1i1N2NiZ（a）（b） 变压器变换阻抗变压器变换阻抗变压器是如何工作的？变压器是如何工作的？102211NiNiNi 由于理想变压器是一种特殊的无损耗、全耦合由于理想变压器是一种特殊的无损耗、全耦合（即耦合系数（即耦合系数k=1k=1）的互感线圈，则对于变压器来）的互感线
16、圈，则对于变压器来说输入功率说输入功率P P1 1近似等于输出功率近似等于输出功率P P2 2。21PP 即：即：2211IUIUkNNUUII1121221（8-13） 此式表明：变压器负载运行时，其原绕组和副此式表明：变压器负载运行时，其原绕组和副绕组电流有效值之比与其匝数成反比，这就是变压绕组电流有效值之比与其匝数成反比，这就是变压器的变流原理。器的变流原理。变压器是如何工作的？变压器是如何工作的？LiZkIUkIkkUIUZ222222111（8-14）汽车上为什么安装变压器？汽车上为什么安装变压器？汽车上为什么安装变压器？汽车上为什么安装变压器？变压器有哪些作用？变压器有哪些作用？m
17、mmmmmmmfNNfNEEfNNfNEE222221111144. 4222244. 422222211,EUEUkNNEEUU212121kNNUUII1121221LiZkIUkIkkUIUZ222222111任务四任务四 学习目标：学习目标：知识目标知识目标 1.了解汽车继电器的功能及类型；了解汽车继电器的功能及类型； 2.理解汽车电磁继电器的故障现象理解汽车电磁继电器的故障现象； 能力目标能力目标 1.掌握汽车继电器的使用方法；掌握汽车继电器的使用方法； 2.掌握汽车继电器的检修方法；掌握汽车继电器的检修方法； 汽车上为什么要使用继电器？汽车上为什么要使用继电器？1汽车继电器有哪几种
18、类型？汽车继电器有哪几种类型？2汽车继电器的常见故障有哪些？汽车继电器的常见故障有哪些？3任务二任务二汽车上为什么要使用继电器？汽车上为什么要使用继电器？1 1、小电流控制大电流、小电流控制大电流2 2、减小手动开关的数量、减小手动开关的数量3 3、达到顺序控制用电器的目的、达到顺序控制用电器的目的4 4、保护较小的开关及较细的导线，进而保证电气、保护较小的开关及较细的导线，进而保证电气设备的安全有序运行。设备的安全有序运行。5 5、小型化的、带内部电阻、小型化的、带内部电阻/ /二极管的继电器可以节二极管的继电器可以节省装配空间，降低或消除电路中可能出现的峰值电省装配空间，降低或消除电路中可
19、能出现的峰值电压，从而保护电控系统中的元器件，防止出现功能压，从而保护电控系统中的元器件，防止出现功能失误。失误。汽车继电器有哪几种类型？汽车继电器有哪几种类型？汽车继电器的常见故障有哪些？汽车继电器的常见故障有哪些？任务五任务五 学习目标：学习目标：知识目标知识目标 1.了解常用汽车喇叭的类型；了解常用汽车喇叭的类型； 2.理解喇叭的发声和控制原理理解喇叭的发声和控制原理； 能力目标能力目标 1.掌握汽车喇叭音调和音量的调整方法；掌握汽车喇叭音调和音量的调整方法； 2.掌握汽车喇叭电路的连接方法。掌握汽车喇叭电路的连接方法。 汽车喇叭的类型与发声原理。汽车喇叭的类型与发声原理。1汽车喇叭音调和音量的调整方法。汽车喇叭音调和音量的调整方法。2任务二任务二汽车喇叭的类型与发声原理。汽车喇叭的类型与发声原理。汽车喇叭音调和音量的调整方法。汽车喇叭音调和音量的调整方法。
