电感教案

11.3常用电子元器件———电感器第＿＿＿周课时＿＿＿节执教者：＿＿＿【教学目标】一、知识与技能1、了解电感器的种类，基本特性参数，表示方法及选用常识。2、掌握电感器的使用方法和使用时注意的事项。3、掌握电感器的几种常用标志方法。二、过程与方法1、学会用学过的知识和技能解决新问题的方法。2、利用初中学过的知识来联系新知识，掌握新知识。3、利用对比分析法来比较学习常用元器件。三、情感态度与价值观通过对电感器基本知识的学习，提高把知识转化为技术的意识，今后在实验过程中培养认真的态度，把理论转化为实践。四、教学重点、难点掌握电感器的基本知识和变压器相关的基本知识。使用万用表电阻档检测电感器的质量和初级、次级线圈电阻。并学会分析变压器常见故障。五、教学过程1、电感器的结构组成电感器是一种储存磁场能量的元件，凡能够产生电感作用的元件称为电感器。电感器一般由骨架、绕组、铁芯或磁芯、屏蔽罩等组成。骨架：绕制线圈的支架绕组：具有规定功能的一组线圈，是电感器的基本组成部分铁芯或磁芯：用于增强电磁感应屏蔽罩：避免电感器在工作时产生的磁场影响其他元器件和电路的正常工作2、电感器在电路中的作用（1）存储磁能的元件。（2）具有阻交流通直流、通低频阻高频的特性，可以在交流电路中作阻流、降压、耦合和负载用。（3）与电容配合，可以用于选频、滤波、调谐、退耦等电路中3、电感器的分类（1）按电感形式分：固定电感器、可变电感器2（2）按导磁体性质分：空心线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈（3）按工作性质分类：天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、偏转线圈（4）按绕线结构分：单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈4、电感器的主要技术指标（插入部分知识：电感器和电阻器、电容器一样，电感线圈也是电子设备中大量使用的重要元件之一。但是电阻器和电容器都是标准元件，而电感线圈除少数可以采用现成产品外，通常为非标准元件，需要根据电路要求自行设计。）（1）电感量:及误差电感量也称作自感系数，是表示电感元件自感应能力的一种物理量。在没有非线性导磁物质存在的条件下，一个载流线圈的磁通量与线圈中的电流成正比，其比例常数称为自感系数，用L表示，简称为电感。即：IL式中：＝磁通量I＝电流强度单位：H（亨利）常用mH(毫亨)、uH(微亨)（2）分布电容：线圈各层、各匝之间、绕组与底板之间都存在着电容。统称为电感器的分布电容。注：分布电容的存在会使线圈的等效总损耗电阻增大，Q值降低，稳定性变差，因而线圈的分布电容越小越好。（3）品质因数：品质因数也称作Q值，是指线圈中储存能量与消耗能量的比值，是表示线圈品质的重要参数。电感线圈的品质因数定义为：RLQ式中：－工作角频率，L－线圈电感量，R－线圈的总损耗电阻注：Q值越高，电感的损耗越小，效率就越高。（4）额定电流：线圈中允许通过的最大电流。（5）感抗：电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称为感抗。单位是欧姆。5、电感器的标志方法(1)直标法。单位H（亨利）、mH（毫亨）、H（微亨）、(2)数码表示法。方法与电容器的表示方法相同。(3)色码表示法。这种表示法也与电阻器的色标法相似，色码一般有四种颜色，前两种颜色为有效数字，第三种颜色为倍率，单位为H，第四种颜色是误差位。变压器的基本知识1、变压器的原理变压器是利用电磁感应的原理，两组或两组以上线圈彼此间感应电压、电3流来达到升压或降压的功能。他是变换电压、电流和阻抗的器件。2、变压器的结构组成铁芯：磁导率高、损耗小、磁感应强度高的特点。常用的变压器铁芯一般都是用硅钢片制做的。硅钢是一种合硅（硅也称矽）的钢，其含硅量在0．8～4．8%。由硅钢做变压器的铁芯，是因为硅钢本身是一种导磁能力很强的磁性物质，在通电线圈中，它可以产生较大的磁感应强度，从而可以使变压器的体积缩小。我们知道，实际的变压器总是在交流状态下工作，功率损耗不仅在线圈的电阻上，也产生在交变电流磁化下的铁芯中。通常把铁芯中的功率损耗叫“铁损”，铁损由两个原因造成，一个是“磁滞损耗”，一个是“涡流损耗”。磁滞损耗是铁芯在磁化过程中，由于存在磁滞现象而产生的铁损，这种损耗的大小与材料的磁滞回线所包围的面积大小成正比。硅钢的磁滞回线狭小，用它做变压器的铁芯磁滞损耗较小，可使其发热程度大大减小。既然硅钢有上述优点，为什么不用整块的硅钢做铁芯，还要把它加工成片状呢？这是因为片状铁芯可以减小另外一种铁损——“涡流损耗”。变压器工作时，线圈中有交变电流，它产生的磁通当然是交变的。这个变化的磁通在铁芯中产生感应电流。铁芯中产生的感应电流，在垂直于磁通方向的平面内环流着，所以叫涡流。涡流损耗同样使铁芯发热。为了减小涡流损耗，变压器的铁芯用彼此绝缘的硅钢片叠成，使涡流在狭长形的回路中，通过较小的截面，以增大涡流通路上的电阻；同时，硅钢中的硅使材料的电阻率增大，也起到减小涡流的作用。用做变压器的铁芯，一般选用0．35mm厚的冷轧硅钢片，按所需铁芯的尺寸，将它裁成长形片，然后交叠成“日”字形或“口”字形。从道理上讲，若为减小涡流，硅钢片厚度越薄，拼接的片条越狭窄，效果越好。这不但减小了涡流损耗，降低了温升，还能节省硅钢片的用料。但实际上制作硅钢片铁芯时。并不单从上述的一面有利因素出发，因为那样制作铁芯，要大大增加工时，还减小了铁芯的有效截面。所以，用硅钢片制作变压器铁芯时，要从具体情况出发，权衡利弊，选择最佳尺寸。变压器是根据电磁感应的原理制成的.在在闭合的铁芯柱上面绕有两个绕组,一个原绕组,和一个副绕组.当原绕组假上交流电源电压时.原饶组流有交变电流,而建立磁势,在磁势的作用下铁芯中便产生交变主磁通,主磁通在铁芯中同时穿过,{交链]一.二次绕组而闭合由于电磁感应作用分别在一,,二次绕组产生感应电动势,至于为什么它可以升压,和将压呢..那就需要用楞次定律来解释了.感应电流产生的磁通,总阻碍圆磁通的变化,当原磁通增加时感应电流的产生的磁通与与原磁通相反,就是说二次绕组所产生的感应磁通与原绕组所产生的主磁通相反,所以二次绕组就出现了低等级的交变电压所以铁芯是变压器的磁路部分.绕组是变压器的电路部分4线包：线包由骨架和线圈（一次绕组和二次绕组）组成。线包应具有足够的机械强度，良好的电气性能和耐热能力，以保证变压器正常工作。骨架在变压器中的作用主要有以下几点：1为变压器中的铜线提供缠绕的空间，2固定变压器中的磁芯。3骨架中的线槽为变压器生产绕线时提供过线的路径。4骨架中的金属针脚为变压器之铜线缠绕的支柱；经过焊锡后与PCB板相连接，在变压器工作时起到导电的作用。5骨架底部的挡墙，可使变压器与PCB板产生固定的作用；为焊锡时产生的锡堆与PCB板，和磁芯与PCB板，提供一定距离空间；隔离磁芯与锡堆，避免发生耐压不良。6骨架中的凸点、凹点或倒角，可决定变压器使用时放置方向或针脚顺序。变压器的主要特性参数1)、变压比----次级电压与初级电压比值2)、额定功率----在规定的频率和电压下，在规定的温升下的输出功率。3)、效率----输出功率与输入功率的比值4)、温升----工作发热后，比周围的环境温度升高的数值5)、工作频率----变压器铁芯损耗与频率关系很大，故应根据使用频率来设计和使用，这种频率称工作频率。6)、额定电压----指在变压器的线圈上所允许施加的电压，工作时不得大于规定值。7)、空载电流----变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流（产生磁通）和铁损电流（由铁芯损耗引起）组成。对于50Hz电源变压器而言，空载电流基本上等于磁化电流。8)、空载损耗----指变压器次级开路时，在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗，其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗（铜损），这部分损耗很小。9)、绝缘电阻----表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。六、课堂练习1、什么是电感器？常见的分类有哪几种？2、简述电感器的主要作用。3、电感器的主要参数是什么？衡量电感器质量好坏的两个重要因数是什么？4、电感器的基本结构有哪些，各起什么作用？5、变压器的基本参数是什么？6、简述变压器的工作原理。7、变压器的常见分类有哪几种？8、了解变压器常见故障的类型以及其故障分析方法。