电工电子技术与应用教学课件第一部分主题3.pptx

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1、§3-1磁场的基本知识§3-2电磁感应※磁场※磁场对电流的作用力主要内容主题3磁场与电磁感应※电流的磁效应※磁场的主要物理量§3-1磁场的基本知识※磁场主题3磁场与电磁感应磁性：能够吸引铁、钴、镍及其合金的性质。具有磁性的物体称为磁体。磁体：磁极：磁体上体现磁性最强的两端称为磁极，分别叫做南极（S）和北极（N）；同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。磁场：是存在与磁体周围的一种特殊物质，具有力和能的性质。磁感方向：在磁场中的任一点，小磁针受到磁场力作用时N极所指的方向规定为该点的磁场方向。磁感线：磁感线是一种人为引入、用于形象描述

2、磁场特征的有向回线；磁感线的切线方向表示该点的磁场方向，疏密程度表示磁场强弱。条形磁铁磁场地球磁场§3-1磁场的基本知识※电流的磁效应主题3磁场与电磁感应产生磁场的根本原因在于电流，任何磁场说到底都是由于电荷运动形成的，这就是磁的电本质。一、直线电流形成的磁场右手螺旋法则判定：右手握住直导体，大拇指的指向为电流方向，则四指的环绕方向为磁感线的方向。奥斯特实验直线电流磁场直线电流§3-1磁场的基本知识※电流的磁效应主题3磁场与电磁感应三、通电螺线管的磁场右手螺旋法则：右手握住螺线管，四指的环绕方向为电流方向，则大拇指的指向为螺线管

3、内部的磁感线方向。二、环形电流形成的磁场右手螺旋法则：右手握住环形导体，四指的环绕方向为电流方向，则大拇指的指向为环形导体内部的磁感线方向。环形电流通电螺线管螺线管的磁场§3-1磁场的基本知识※磁场的主要物理量主题3磁场与电磁感应一、磁感应强度磁感应强度是来描述磁场强弱和方向基本物理量的，常用符号B表示，其定义为式中F——通电导体在磁场受到的磁场力；I——导体中的电流；l——导体的有效长度*磁感应强度B由磁场本身决定，当导体电流为0时，F为0，但B不为0，F与I·l的比值为常数不变。单位：特斯拉（T）磁感应强度§3-1磁场的基本

4、知识※磁场的主要物理量主题3磁场与电磁感应二、磁通量磁通又称磁通量，是表示磁场中穿过某截面的磁感线的总数，用符号Φ表示式中B——磁感应强度，单位T；S——截面的面积，单位m2；α——磁场方向与截面的夹角。单位：Wb（韦伯）§3-1磁场的基本知识※磁场的主要物理量主题3磁场与电磁感应三、磁导率磁导率表示磁介质导磁性能的物理量，用μ表示，不同的磁介质磁导率不同。在国际单位制中，磁导率的单位是H/m（亨/米）。真空的磁导率是一常数，用μ0表示，即相对磁导率为某物质的磁导率与真空中的磁导率的比值，即反磁性物质顺磁性物质铁磁性物质分类：非

5、铁磁性物质§3-1磁场的基本知识※磁场的主要物理量主题3磁场与电磁感应四、磁场强度磁场强度是用来描述形成磁场的的物理量，定义式为当磁介质发生变化时磁感应强度发生变化，而形成该磁场的本质并未发生变化，故磁场强度未发生变化。磁场强度的大小只与形成该磁场的电流大小及导体的外形尺寸有关，而与磁介质无关。单位：安/米（A/m）通电螺线管内部磁场强度为：§3-1磁场的基本知识※磁场对电流的作用力主题3磁场与电磁感应一、磁场对通电直导体的作用力1.电磁力的大小2.电磁力的方向左手定则：伸出左手，使大拇指跟其余四指垂直，并都跟手掌在一个平面内，

6、让磁感线垂直穿入手心，四指指向电流方向，大拇指所指的方向即为通电直导线在磁场中所受电磁力的方向。磁场对电流的作用力磁场对直导体作用力左手定则二、磁场对通电线圈的作用§3-1磁场的基本知识※磁场对电流的作用力主题3磁场与电磁感应磁场中的通电线圈俯视图ab边所受力F1＝NBIlab，力矩M1＝F1loacosθcd边所受力F2＝NBIlcd，力矩M2＝F2lodcosθM=NBIScosθ电流表的结构与原理线圈所受转矩：§3-2电磁感应主题3磁场与电磁感应一、电磁感应现象1831年英国科学家迈克尔·法拉第通过实验发现：无论是部分导体

7、切割磁感线还是闭合电路中磁通量发生变化，都能产生电流，这就是所谓的电磁感应现象，就是利用磁场产生电流的现象，产生的电流称为感应电流。产生感应电流的条件是有两个：（1）须闭合电路（2）变化的磁通量电磁感应1电磁感应2电磁感应3*当电路不闭合时，虽不会有感应电流，但会产生感应电动势。§3-2电磁感应主题3磁场与电磁感应二、感应电动势的方向与大小（1）右手定则当导体切割磁感线时，导体的感应电流（感应电动势）的方向可用右手定则来判断，其方法是：伸出右手，使大拇指与其余四指相互垂直，且与手掌在一个平面内，此时让磁感线垂直穿过手心，大拇指指

8、向导体的运动方向，伸直的四指的指向就是感应电流（感应电动势）的方向。右手定则1.方向§3-2电磁感应主题3磁场与电磁感应二、感应电动势的方向与大小1.方向当闭合电路的磁通时发生时，我们可用楞次定律和右手螺旋定则来判断感应电流的方向。楞次定律：感应电流所产生的磁通