5.2 铁磁材料的磁化及磁性材料分类 教案 -2023-2024学年高一下学期(中职)物理《电工基础与技能》(机工版·第2版)

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5.2 铁磁材料的磁化及磁性材料分类 教案 -2023-2024学年高一下学期(中职)物理《电工基础与技能》(机工版·第2版)

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章节课题 5.2铁磁材料的磁化及磁性材料分类 课时 2节
教 学 目 的 1. 熟练掌握:铁磁材料的磁化特性。 2. 正确理解:电磁现象的电本质。 3. 一般了解:磁性材料的分类。
重点难点 重点:电磁现象的电本质,铁磁材料的磁化特性及由此组成的磁路 难点:理解电磁现象的电本质
教学方法 课堂讲授与练习相结合,综合学生实际,适当处理教材,因材施教,讲解问题时力求清晰明了,注意引导学生对本课程的兴趣和调动学生的学习积极性,并通过练习加深对所学知识的理解与掌握,尽可能达到好的教学效果,以提高学生的理论水平。
教具及参考书 1.《电工基础》 李梅主编 机械工业出版社 2.《电工电子技术基础》 王兆义主编 高等教育出版社 3.《电工基础》 谭恩鼎主编 高等教育出版社 4.《电工基础》 薛涛主编 高等教育出版社
作业 P124 5-1-11 5-1-12
课 后 小 结 1.磁体的磁场和电流的磁场一样,都是由电荷的运动产生的。 2.铁磁材料的磁化特性为:高导磁性、磁饱和性和磁滞特性。 3.根据矫顽力的大小把铁磁材料分成三大类:软磁材料、硬磁材料和矩磁性材料。
教学内容 5.2铁磁材料的磁化及磁性材料分类 教学目的 掌握:铁磁材料的磁化特性。 理解:电磁现象的电本质。 了解:磁性材料的分类。 技能要求 掌握: 磁滞回线的分析。 了解: 各种铁磁材料的用途。 教学内容 5.2.铁磁材料的磁化特性及磁性材料分类 5.2.1 铁磁材料的磁化特性、磁化曲线及磁滞回线 1. 电磁现象的电本质 无论是磁体产生的磁场还是导线中电流产生的磁场,其本质是一样的,即磁场都是由电流产生的。 2.铁磁材料的磁化特性 a) 磁化前 b) 磁化后 给铁磁材料外加磁场强度H,通过电磁测量仪表测得磁感应强度B,可得到H与B的关系曲线,即磁化曲线。通过对磁化曲线的分析,可得出铁磁材料的磁化特性为: (1)高导磁性 B 与H基本上呈线性关系。此段曲线是电动机、变压器、电磁铁等电器的应用曲线 1.1 晶体二极管 1.1.1半导体的基本知识 1. 什么是半导体 半导体是介于导体和非导体之间的物质(如硅和锗)。与导体和绝缘体具有能或不能传导电流那样非常明显的性质相比,半导体的导电能力则会根据周围状态(或条件)改变其性质。如温度升高,光照增强,掺杂质等均会使半导体的导电能力大为增强。 2. 半导体的分类 纯净的半导体称为本征半导体。在纯净半导体中掺入杂质元素后,使导电性能增强的半导体,称为杂质半导体,根据掺入杂质的不同,可得到二种不同类型的半导体:N型半导体和P型半导体。各种半导体之间的关系如图1.1.1所示。
教学内容 磁饱和性 当过了曲线的b点,由于小磁畴已基本全部转向,H再增加时B已基本不再增加,这时B值达到饱和值Bm 。 可见,铁磁材料的B与H不成正比,所以铁磁材料的μ值不是常数,随H而变化。由于磁通Φ与B成正比,产生磁通的励磁电流I与H成正比,因此铁磁材料的Φ与I也不成正比 (3)磁滞特性 磁滞:铁磁材料在磁化过程中B的变化落后于H的变化现象。 当继续增加反向H值,铁磁材料被反方向磁化,当反向H值达到最大值-Hm 时,B值也随之增加到反方向的饱和值-Bm。 当H完成一个循环,铁磁材料的B值即沿闭合曲线abcdefa变化,这个闭合曲线称为磁滞回线。 半导体器件 教学目的 掌握:二极管的基本特性;二极管和三极管器件的外形和电路符号;三极管的电流分配关系。 理解:二极管的伏安特性曲线和主要参数;三极管的放大作用和主要参数。 了解: 三极管场效应管的结构,场效应管的分类。 技能要求 掌握: 万用表判别二极管和三极管的质量和电极的方法。 了解: 场效应管的保存、取用、焊接的操作要领。 教学内容 1.1 晶体二极管 1.1.1半导体的基本知识 1. 什么是半导体 半导体是介于导体和非导体之间的物质(如硅和锗)。与导体和绝缘体具有能或不能传导电流那样非常明显的性质相比,半导体的导电能力则会根据周围状态(或条件)改变其性质。如温度升高,光照增强,掺杂质等均会使半导体的导电能力大为增强。 2. 半导体的分类 纯净的半导体称为本征半导体。在纯净半导体中掺入杂质元素后,使导电性能增强的半导体,称为杂质半导体,根据掺入杂质的不同,可得到二种不同类型的半导体:N型半导体和P型半导体。各种半导体之间的关系如图1.1.1所示。
教学内容 磁滞损耗:铁磁材料在交变磁化过程中,由于磁畴在不断地改变方向,使铁磁材料内部分子振动加剧,温度升高,造成的能量消耗。 磁滞损耗的程度与铁磁材料的性质有关,不同的铁磁材料其磁滞损耗不同,磁滞损耗对电机和变压器等电器设备的运行不利,是引起铁心发热的原因之一。 铁磁材料的分类和用途 根据矫顽力的大小把铁磁材料分成三大类。 1、软磁材料 这类材料的剩磁、矫顽力、磁滞损耗都较小,磁滞回线狭长,称为软磁材料。常用的软磁材料有铸钢、铸铁、硅钢片、玻莫合金、铁氧体等。硅钢片是制造变压器、交流电动机、接触器、交流电磁铁等电器设备的重要导磁材料;铸铁、铸钢一般用来制造电动机的机壳;而铁氧体是用来制造高频磁路的导磁材料。 硬磁材料 这类磁性材料,它的剩磁、矫顽力、磁滞损耗都较大,磁滞回线较宽,所示,这类材料称为硬磁材料。硬磁材料磁化后,能得到很强的剩磁,而又不易退磁,因此这类材料适用于制造永久磁铁。常用的硬磁材料有钨钢、铝镍合金、钕铁硼合金等。在磁电式仪表、扬声器中的磁钢、永久磁铁等就是用硬磁材料制成的。 半导体器件 教学目的 掌握:二极管的基本特性;二极管和三极管器件的外形和电路符号;三极管的电流分配关系。 理解:二极管的伏安特性曲线和主要参数;三极管的放大作用和主要参数。 了解: 三极管场效应管的结构,场效应管的分类。 技能要求 掌握: 万用表判别二极管和三极管的质量和电极的方法。 了解: 场效应管的保存、取用、焊接的操作要领。 教学内容 1.1 晶体二极管 1.1.1半导体的基本知识 1. 什么是半导体 半导体是介于导体和非导体之间的物质(如硅和锗)。与导体和绝缘体具有能或不能传导电流那样非常明显的性质相比,半导体的导电能力则会根据周围状态(或条件)改变其性质。如温度升高,光照增强,掺杂质等均会使半导体的导电能力大为增强。 2. 半导体的分类 纯净的半导体称为本征半导体。在纯净半导体中掺入杂质元素后,使导电性能增强的半导体,称为杂质半导体,根据掺入杂质的不同,可得到二种不同类型的半导体:N型半导体和P型半导体。各种半导体之间的关系如图1.1.1所示。

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