（1）如图1是电学中很重要的两个实验，其中甲图中的奥斯特实验说明：电流周围会产生磁场图2中的现象说明：通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样．（2）如图3所示将螺线管中插上一个铁芯，就制成了一个电磁铁．电磁铁在生产生活中有很广泛的应用．为了探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关，小军自己动手制作了一个电磁铁（如图4所示），进行实验．①通过调节滑动变阻器的滑片位置可以改变电路中电流的强弱；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察电磁铁吸引铁钉的多少来确定．②同一个电磁铁，当电路中的电流增大时，发现电磁铁能吸住更多的铁钉，说明电磁铁的磁性与电流的大小有关；③保持电路中电流的大小不变，增多线圈的匝数，发现电磁铁能吸住更多的铁钉，说明电磁铁的磁性与线圈的匝数多少有关；④小军在与小华同学交流讨论时，提出了另一个问题“当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱会不会还与线圈内的铁芯大小有关？”a．你对此猜想是：电磁铁的磁性强弱可能与线圈内的铁芯大小有关；b．现有大小不同的两根铁芯，利用本题电路说出你验证猜想的方法：将大小不同的铁芯分别插入通电螺线管中，观察铁芯吸引铁钉的多少．
解：（1）奥斯特实验说明电流的周围存在磁场；小铁屑磁化后，就变成了一个小磁针，因此实验中用到了小铁屑来代替小磁针显示螺线管周围磁场的分布情况．根据图示的实验现象可以发现螺线管的磁场分布与条形磁体的形状相类似．（2）①通过调节滑动变阻器的滑片位置可以改变电路中电流的强弱；要判断电磁铁的磁性强弱，可观察电磁铁吸引铁钉的多少；②同一个电磁铁，当电路中的电流增大时，发现电磁铁能吸住更多的铁钉，说明电磁铁的磁性与电流的大小有关；③保持电路中电流的大小不变，增多线圈的匝数，发现电磁铁能吸住更多的铁钉，说明电磁铁的磁性与线圈的匝数多少有关；④a．猜想是：电磁铁的磁性强弱可能与线圈内的铁芯大小有关；b、验证猜想的方法：将大小不同的铁芯分别插入通电螺线管中，观察铁芯吸引铁钉的多少，即可得出结论．故答案为：（1）电流周围会产生磁场；和条形磁体的磁场一样．（2）①电路中电流的强弱；电磁铁吸引铁钉的多少；②电磁铁的磁性与电流的大小有关；③电磁铁的磁性与线圈的匝数多少有关；④a．电磁铁的磁性强弱可能与线圈内的铁芯大小有关；b．将大小不同的铁芯分别插入通电螺线管中，观察铁芯吸引铁钉的多少．（1）奥斯特实验说明电流的周围存在磁场；图2这个实验来源于课本上的演示实验，磁场一般用小磁针来显示，为了更加细致全面的地显示，就需要很多的小磁针，如何得到这么多的小磁针是解决此题的突破口．利用螺线管周围的铁屑的形状与各种磁体的磁场的形状相对应，即可得到答案．（2）①电磁铁磁性的强弱与电流的大小、线圈的匝数等有关，在进行定量研究时，需要准确控制电流的大小；②电磁铁磁性的强弱是通过吸引大头针的多少反映出来的，这是运用了转换法的思想；③在研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时，根据控制变量法的要求，应保持电流的大小不变；④当线圈中的电流和匝数一定时，电磁铁的磁性强弱还与线圈内的铁芯大小有关．扫扫二维码，随身浏览文档
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大型水轮发电机绕组理论
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3秒自动关闭窗口电磁辅助钣金拉延快速成形技术修形磁场研究
发表时间： && 作者: 王斌修 陈彬&&来源: 万方数据
关键字: &&&&
电磁辅助钣金拉延快速成形技术是一种新型的钣金件拉伸成形技术。修形磁场的设计是电磁辅助钣金拉延快速成形系统磁场设计的关健部分。用ANSYS分析了单元体之间磁力线的分布情况，并用实验验证了修形磁场的可行性。
&&& 金属板材三维曲面类零件在汽车、航空、电器、船舶以及各种民用、军用产品和各种高技术产品等制造领域广为应用。目前钣金件成形主要有：整体模具成形和手工成形。整体模具成形的制造周期长、成本高；手工成形质量差、效率低、劳动强度极大；这些方法都难以适应快速增长的市场需要。正是在这种背景下，我们实验室提出了电磁辅助钣金拉延快速成形技术。&&& 电磁辅助钣金拉延快速成形技术是利用一系列排列规则、相对高度可调的单元体，通过对各单元体的实时控制，自由地构造出成形面；再利用磁场的光顺性和磁场对电磁材料粉末力的作用，使电磁材料粉末在修形磁场的作用下将单元体头部的凹坑填平；再在强夹紧磁场的作用下，使单元体与磁性材料粉末成一体，成为一个整体模具;最后由压力机驱动单元体群，实现板材的三维曲面成形。1 单元体形状及其磁场分布研究1.1 单元体设计&&& 单元体群是由很多排列整齐的圆柱形单元体组成，单元体群四周装有固定挡板，防止单元体因受侧向力而产生侧向滑移，同时还可在单元体调整时起导向作用。单元体设计是电磁辅助钣金拉延快速成形技术中机械设计的核心部分，它将直接影响修形磁场的产生效果。图1所示为电磁辅助钣金拉延快速成形技术中所采用的一种单元体结构，它主要有电磁线圈、电磁铁芯、隔磁材料、连接头、引线等几部分组成。电磁线圈用来产生所需的修形磁场，通过引线接修形磁场电源。1.2单元体磁场分布
1 电磁线圈 2 引线 3 连接头 4 隔磁材料 5 电磁铁芯图1 单元体结构 &&& 图2所示为用ANSYS分析的两个单元体之间的磁力线分布情况，图2a中上下两个线圈中的电流方向相同，图2b中上下两个线圈中的电流方向相反。从图中可看出，线圈中电流的方向和大小直接影响单元体的磁场分布。两个线圈中电流方向相同，单元体头部产生的磁场方向相同，相互排斥，两者头部之间无磁场；两个线圈中的电流方向相反，则相互吸引，磁场得到加强。
图2 两个单元体磁场分布情况 &&& 单元体在磁性材料中磁场的分布情况见图3。 &
（a）两个单元体的磁力线和磁势云图分布情况 &（b）3个单元体的进力线和磁势云图分布情况 图3 单元体在磁介质中的磁力线分布分页 2 电磁场修形控制系统&&& 电磁线圈中电流的控制可采用模拟控制或数字控制。模拟控制看起来简单直观，但并不经济或可行，其中一点就是，模拟电路容易随时间和温度漂移，因而难以调节，能解决这个问题的精密模拟电路又非常庞大、笨重和昂贵。因而对电磁线圈中电流大小的调节采用数字方式控制，利用脉宽调制(PWM)技术，通过计算机控制各PWM控制器去控制电磁线圈中的电流，实现对各电磁线圈内电流的调节，实现全数字控制。脉宽调制(PWM)是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，此外，许多微控制器和DSP已在芯片上包含了PWM控制器，这使数字控制的实现变得更容易了。&&& 图4是修形磁场电流PWM控制原理图，电磁线圈由直流电源为其供电，输人直流电压为Ud。计算机根据提供的数据信息调节PWM控制器脉冲的周期或占空比，进而控制电子开关VT的导通和断开频率，达到控制电磁线圈中电流大小的目的。
图4& YWM控制原理图 3 实验验证&&& 我们进行了一些简单的实验，对单元体的磁场分布情况进行了验证。实验结果如图5所示。
图5 实验结果 &&& 从实验结果可看出，ANSYS分析结果与实验结果是相符合的，磁性材料粉末沿着磁力线分布，磁性材料粉末被磁化，相邻粒子相互吸引，互相挤压，在单元体和单元体之间的凹坑内连结成链状，形成磁粉链。只要单元体头部间的磁力线能实现光滑过渡，单元体群端部的凹坑就能被填平，从而达到很好的修形效果。&&& 在设计单元体和修形磁场时应注意以下几点：&&& (1)在设计单元体时必须保证单元体线槽的宽度应小于线槽与线槽之间单元体铁芯的宽度，否则会造成图6所示的结果。即使在左右两侧单元体上的电磁线圈内施加很大的电流，这两个单元体附近的磁场也很弱。
图6 单元体线槽的宽度大于线槽与线槽之间单元体铁芯的宽度时的磁力线分布 &&& 这是因为这两个单元体线槽与线槽之间的单元体铁芯部分被邻近单元体线槽完全挡住，线圈内为铜制电磁线圈，铜的磁导率非常小，在这里起到隔磁的作用，阻断磁路，使单元体的磁力线形成不了磁路通路。&&& (2)从图2中单元体磁力线分布可看出，磁力线主要集中在单元体铁芯内和磁性材料内，在空气中的漏磁通很小，因此不用担心在成形过程中，修形磁场和夹紧磁场对周围产生电磁干扰。这是因为单元体铁芯的磁阻很小，而空气的磁阻很大，根据磁路欧姆定律，磁场总是倾向于从磁阻小的通路流过。&&& (3)上面介绍的单元体只能实现粗略的修形，如想实现局部的精确修形，必须将线槽宽度和线槽与线槽之间的铁芯部分的宽度减小，或在单元体的局部装上线圈，使其成为一个挨一个的小磁泡。如将单元体球形头部做成像足球一样，一瓣一瓣的，在每一瓣下面缠上线圈，也可将单元体的圆柱体部分做成一个挨一个的小磁泡。这里有一个比较，通过改变线槽宽度和线槽与线槽之间单元体铁芯的宽度，使单元体的侧面磁场分布成为一个斜面。图7所示为线槽宽度和线槽与线槽之间单元体铁芯的宽度从大到小变化，引起磁场分布变化的情况。&&& 图中明显可看出，随着线槽宽度和线槽与线槽之间单元体铁芯宽度的减小，磁场的斜面分布越来越平滑。所以如想实现精确修形，必须将磁场细化，使单元体上遍布着一个挨一个的密集小磁泡。4 结论
(a)线槽宽度和单元体铁芯宽度均为5mm &(b)线槽宽度为3mm，单元体铁芯宽度为5mm (c)线槽宽度和单元体铁芯宽度均为3mm&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图7 线槽宽度和单元体铁芯宽度取不同值时的磁场分布情况 &&& 电磁辅助钣金拉延快速成形技术是快速成形的离散理念与传统拉延工艺的结合，是一种新型的拉延件生产工艺，它涉及电磁学、力学、塑性成形学、计算机控制技术、CAD/CAM和摩擦学等众多学科，具有现实应用和理论研究意义。通过ANSYS分析和实验结果相验证，证明了修形磁场的可行性。 如果您有问题请联系：&&&& QQ：3871739
责任编辑：杜凯关于变压器的涡流的问题（1）为什么变压器元副线圈之间加如硅钢片的铁心之后磁场能量损失较少？（2）有的资料上说铁心内无电流，但又提到有涡流，该如何理解（3）涡流保证了元副线_百度作业帮
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关于变压器的涡流的问题（1）为什么变压器元副线圈之间加如硅钢片的铁心之后磁场能量损失较少？（2）有的资料上说铁心内无电流，但又提到有涡流，该如何理解（3）涡流保证了元副线
关于变压器的涡流的问题（1）为什么变压器元副线圈之间加如硅钢片的铁心之后磁场能量损失较少？（2）有的资料上说铁心内无电流，但又提到有涡流，该如何理解（3）涡流保证了元副线圈少损失能量？漏磁是如何减少的？为什么加了硅钢片作铁心后漏磁会减少谢谢
1.铁芯把磁场集中到铁芯内，与原副线圈交链，减少了漏磁损失。2.铁芯由硅钢片迭片而成，迭片之间绝缘，无电流；但每一片内不可避免会有涡流，钢片越薄，涡流损失越小。3.涡流造成能量损失，应尽量避免。针对补充：加入硅钢片后，由于硅钢片的磁导率相当大（相比较于线圈与空气），绝大部分磁场会经硅钢片迭成的铁芯通过，就像把磁场限制在铁芯内一样。如果没有铁芯，磁场将是发散的，缺乏约束...
硅钢导磁性好,可以提高磁能传输效率,在变化磁场中的导磁体内都有电流，钢片之间的绝缘阻止了一个钢片跟另一刚片间的涡流而提高磁能传送效率.硅钢只将本身内的磁能利用,而周围的都浪费了，加上本身损耗的和电磁转换损耗的能量,因此变压器效率很难提高...感应电流相关问题急求解在两磁极之间放置一圆形线圈,线圈平面与磁场垂直,问下述情况中线圈中是否产生感应电流?并指出方向,在上方的为N极,下方为S极(1)把其中一个磁极快速移去(2)把两个_百度作业帮
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感应电流相关问题急求解在两磁极之间放置一圆形线圈,线圈平面与磁场垂直,问下述情况中线圈中是否产生感应电流?并指出方向,在上方的为N极,下方为S极(1)把其中一个磁极快速移去(2)把两个磁极慢慢同时移去
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