电工基础-磁场与电磁感应.ppt

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1、磁场的基本知识课题一1．掌握磁体及其性质。2．掌握电流的磁效应及其规律。3．掌握磁场的基本物理量。教学目标一、磁体及其性质1．磁体与磁极人们把物体能够吸引铁、镍、钴等金属及其合金的性质称为磁性。具有磁性的物体称为磁体。磁体分天然磁体和人造磁体。常见人造磁体磁极之间也有相互作用力，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。磁极——磁体两端磁性最强的部分。一个可以在水平面内自由转动的条形磁铁或小磁针，静止后总是一个磁极指南，一个磁极指北。指南的磁极称为指南极，简称南极（S）；指北的磁极称为指北极，简称北极（N）。小磁

2、针任何磁体都有两个磁极，而且无论把磁体怎样分割，磁体总是保持两个异性磁极，也就是说，单独的N极或单独的S极是不存在的。磁场——磁体周围的空间存在着一种特殊的物质。它看不见、摸不着的，但是又具有一般物质所固有的一些属性（如力和能的特性）。2．磁场与磁感线判断某空间是否存在磁场，一般可用一个小磁针来检验：能使小磁针转动，并总是停留在一个固定方向的空间都存在磁场。（1）磁场（2）磁感线条形磁铁的磁感线（1）磁感线是互不交叉的闭合曲线。在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极。（2）磁感线上任意一点的切线

3、方向就是该点的磁场方向，即小磁针N极所指的方向。（3）磁感线的密疏程度表示磁场的强弱，即磁感线越密的地方磁场越强，反之越弱。磁感线均匀分布而又相互平行的区称为均匀磁场，反之则称为非均匀磁场。磁感线规定：通常，平行于纸面的磁感线用带箭头的线段表示。垂直于纸面向里的磁感线用符号“×”表示，垂直于纸面向外的磁感线用符号“•”表示。“磁感线的方向从N极指向S极。”这话对吗？为什么？提示—磁感线磁感线试验电流通过导体后必然产生磁场，这种现象称为电流的磁效应。电流越大，产生的磁场越强。二、电流的磁效应电流磁效应直导线电

4、流产生的磁场电流所产生的磁场方向，可以用安培定则（也称右手螺旋定则）来判断。1．磁感应强度B,为向量2．磁通Φ3．磁导率μ4．磁场强度H三、磁场的基本物理量单位：特斯拉，简称特（T）。相量：方向为该点磁场的方向。在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受电磁力F与电流I和导线有效长度l的乘积Il的比值，称为该点的磁感应强度，用符号B来表示，即：1．磁感应强度B2．磁通ΦΦ＝BS磁通Φ——磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积。单位：韦伯（Wb），简称韦。Φ＝BScosα磁导率——用来表示媒介质导磁性能好坏的

5、物理量，用符号μ表示，其单位是亨利／米（H／m）。3．磁导率μ真空的磁导率μ0＝4π×10－7H／m，且为一常数。把任一物质的磁导率与真空磁导率的比值称为相对磁导率用μr表示，即：相对磁导率是个比值，没有单位。它表明在其他条件相同的情况下，媒介质中的磁感应强度是真空中磁感应强度的多少倍，即μ=μrμ0。分类特点材料非铁磁物质反磁物质μr稍小于1如铜、氢等顺磁物质μr稍大于1如空气、铝、铬等铁磁物质μr远大于1，可达几百甚至数万以上，并且不是一个常数。铁磁物质被广泛应用于电子技术及计算机技术方面。如铁、硅钢、

6、坡莫合金、铁氧体、钴、镍等根据相对磁导率的大小，可把物质分为两大类。4．磁场强度H磁场强度，其单位是A/m，它的数值只与电流的大小及导体的几何形状有关。大气中的通电环形线圈：大气中的通电环形线圈：安培力是磁场对电流的作用力。洛伦兹力是磁场对运动电荷的作用力。安培力可以看作是作用在每个运动电荷上的洛伦兹力的合力，二者紧密地结合在一起，统称为电磁力。通电的直导体周围存在磁场，它就成了一个磁体，把这个磁体放到另一个磁场中，它也会受到磁力的作用。这就是通常所说的“电磁生力”。载流直导体在磁场中受到电磁力的作用一、磁

7、场对载流直导体的作用电磁力——通电导体在磁场中受到的作用力。F＝BIlsinαF——通电导体受到的电磁力，N；B——磁感应强度，T；I——导体中的电流强度，A；l——导体在磁场中的长度，m；α——电流方向与磁感应线的夹角。α＝90°时，则sin90°＝1，导体受到的电磁力最大。α＝0°时，则sin0°＝0，导体受到的电磁力最小，等于零。通电导体在磁场内的受力方向，可用左手定则来判断。左手定则学与用—通电直导体间的电磁力二、磁场对通电线圈的作用把通电的线圈放到磁场中，磁场将对通电线圈产生一个电磁转矩，使线圈绕

8、轴线转动。磁场对通电线圈的作用磁场对通电线圈的作用学与用—直流电动机原理想一想电视机、收音机中常用的是电动式扬声器，它是利用通电导线在磁场中受电磁力作用发生运动，带动空气振动而发声的，电动式扬声器由环形磁体、音圈、纸盆等组成。在环形磁铁的作用下，软铁柱和上下两个软铁板都被磁化，在它们的间隙中形成较强的磁场，磁感线的方向呈辐射状。当大小和方向交替变化的电流通过音圈时，音圈就会在电磁力的作用下带动纸盆沿上下方向振动，