基本信息
文件名称:电工基础(第六版)课件:磁场与电磁感应.pptx
文件大小:5.12 MB
总页数:49 页
更新时间:2025-06-10
总字数:约3.88千字
文档摘要

§4-1磁场

§4-2磁场对电流的作用

§4-3电磁感应

§4-4自感和互感

§4-5铁磁材料与磁路;1.?能应用右手螺旋定则正确判断通电长直导线和通电螺线管的磁场方向。

2.?理解磁感应强度、磁通、磁导率的概念。;一、磁场与磁感线

当两个磁极靠近时,它们之间会发生相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。

两个磁极互不接触,却存在相互作用力,这是因为在磁体周围的空间中存在着一种特殊的物质——磁场。

我们可以画出一些互不交叉的闭合曲线来描述磁场,这样的曲线称为磁感线。;蹄形磁铁的磁感线;在磁场的某一区域里,如果磁感线是一些方向相同、分布均匀的平行直线,则称这一区域为匀强磁场。距离很近的两个异名磁极之间的磁场,除边缘部分外,就可以认为是匀强磁场。;二、电流的磁场

电流周围存在着磁场。电流产生磁场的现象称为电流的磁效应。

通电长直导线及通电螺线管周围的磁场方向可用右手螺旋定则(也称安培定则)来确定,具体方法见表。;右手螺旋定则;三、磁场的主要物理量

1.?磁感应强度

磁场的强弱用磁感应强度来描述,符号为B,单位是特斯拉(T),简称特。

磁场越强,磁感应强度越大;磁场越弱,则磁感应强度越小。;2.?磁通

为了定量地描述磁场在某一范围内的分布及变化情况,引入磁通这一物理量。

设在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直的平面,面积为S,则把B与S的乘积定义为穿过这个面积的磁通量(图a),简称磁通。;3.?磁导率

磁导率就是一个用来表示磁介质导磁性能的物理量,用μ表示,其单位为亨利每米(H/m)。由实验测得真空中的磁导率,为一常数。;1.?理解磁场对电流的作用力(电磁力),能用左手定则正确判断电磁力的方向。

2.?了解磁场对通电线圈的作用及其应用。;一、磁场对通电直导体的作用

在上一节讨论磁感应强度时,我们已经初步了解了磁场对通电导体的作用力。通常把通电导体在磁场中受到的力称为电磁力,也称安培力。

如图所示,在蹄形磁体两极所形成的匀强磁场中,悬挂一段直导线,让导线方向与磁场方向保持垂直,导线通电后,可以看到导线因受力而发生运动。;通电直导体在磁场中受到的电磁力;通电导线长度一定时,电流越大,电流所受电磁力越大;电流一定时,通电导线越长,电磁力也越大。当我们交换磁极位置改变了磁场方向,或改接电源极性改变了导线中的电流方向后,导体的受力方向都随之改变。

通电直导体在磁场内的受力方向可用左手定则来判断。如图所示,平伸左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,让磁感线垂直穿入掌心,并使四指指向电流的方向,则拇指所指的方向就是通电导体所受电磁力的方向。;左手定则;二、通电平行直导线间的作用

如图所示,两条相距较近且相互平行的直导线,当通以相同方向的电流时,它们相互吸引(图a);当通以相反方向的电流时,它们相互排斥(图b)。;三、磁场对通电线圈的作用

磁场对通电矩形线圈的作用是电动机旋转的基本原理。;1.?理解感应电动势的概念,能用右手定则正确判断感应电动势的方向。

2.?掌握楞次定律及其应用,理解法拉第电磁感应定律。;一、电磁感应现象;这种磁场产生电流的现象称为电磁感应现象,产生的电流称为感应电流,产生感应电流的电动势称为感应电动势。

从以上实验可以看出,感应电流的产生与磁通的变化有关。当穿过闭合电路的磁通发生变化时,闭合电路中就有感应电流。

磁铁插入线圈时,线圈中的磁通增加;磁铁从线圈中拔出时,线圈中的磁通减小。这两种情况下线圈中都有感应电流。如果将磁铁放置在线圈中静止不动,线圈中的磁通不发生变化,线圈中就没有感应电流。;二、楞次定律

感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通的变化。

三、法拉第电磁感应定律

线圈中感应电动势的大小与线圈中磁通的变化率成正比。;四、直导体切割磁感线产生感应电动势

如图所示,在匀强磁场中放置一段导体,其两端分别与检流计相接,形成一个回路。使导体做切割磁感线运动,观察检流计指针偏转情况。;感应电动势的方向可用右手定则判断。如图所示,平伸右手,拇指与其余四指垂直,让磁感线穿入掌心,拇指指向导体运动方向,则其余四指所指的方向就是感应电动势的方向。;发电机就是利用导线切割磁感线产生感应电动势的原理发电的,实际应用中,将导线做成线圈,使其在磁场中转动,从而得到连续的电流。;1.?了解自感现象、互感现象及其应用。

2.?理解自感系数和互感系数的概念。

3.?理解同名端的概念,能正确判断和测定互感线圈的同名端。;一、自感

1.?自感现象

首先通过一个实验来认识自感现象,其电路如图所示。;当线圈中的电流发生变化时,线圈中就会产生感应电动势,这个电动势总是阻碍线圈中原来电流的变化。这种由于流过线圈自身的电流发生变