职业技能鉴定教材：电磁与交流电.doc

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1、职业技能鉴定教材：电磁与交流电第一节磁与电磁的基本知识凡具有吸引铁、镍、钴等物质的性质称为磁性。具有磁性的物体叫磁体。磁体两端磁性最强的区域叫磁极。每个磁体都有两个磁极，即南极(S)、北极(N)。两个磁体之间具有同极性相排斥，异极性相吸引的特性。磁极间的这种相互作用力也叫磁力。磁体周围存在的磁力作用的空间称为磁场。一般都用磁力线来直观、形象地表示磁场的强弱和磁力的方向。在磁体外部，磁力线由N极指向S极；在磁体内部，磁力线由S极指向N极。一、电流的磁场通电导体的周围有磁场存在。导体中通过电流时产生的磁场方向

2、可用安培定则(又称右手螺旋定则)来判断。当通电导体为直导体时，用图3.1—1a)所示方法进行：右手握直导体，拇指的方向为电流方向，弯曲四指的指向即为磁场方向。当通电导体为螺旋管(线圈)时，用图3.1—1b)所示方法进行：右手握螺旋管，弯曲四指表示电流方向，拇指所指的方向即为磁场方向。图3.1－1磁场方向判定二、磁通与磁感应强度1、磁通通过与磁场方向垂直的某一面积上磁力线的总数，叫做通过该面积的磁通量，简称磁通。用字母Φ表示，其单位是Wb(韦伯)。面积—定时，通过的磁通越多，磁场就越强。2、磁感应强度垂直通

3、过单位面积的磁力线的数目，叫该点的磁感应强度。用字母B表示，单位是T(特)。在均匀磁场中，磁感应强度B＝Φ／S。磁感应强度不仅表示了磁场中某点的强弱，还表示出该点磁场的方向。它是一个矢量。某点磁力线的切线方向，就是该点磁感应强度的方向。三、磁场对电流的作用1、磁场对通电直导体的作用处在磁场中的直导体流过电流时，导体会发生运动，表明通电导体受到一个电磁力的作用。这个电磁力F的大小与通过导体电流I的大小成正比，与导体在磁场中的有效长度Lsina以及导体所处位置的磁感应强度月成正比，如图3.1—2所示。写成数学

4、表达式即为：F＝BILsina(N)通电导体在磁场中受到的电磁力的方向，可用左手定则来判定，如图3.1—3所示。伸开左手，让拇指与其余四指垂直并同在一个平面内，让磁力线穿过手心，四指指向电流方向，拇指所指的方向就是通电导体所受到的电磁力的方向。　　图3.1－2　　　　　　　　　　图3.1－3左手定则2、磁场对通电线圈的作用在均匀磁场中放置一个可以转动的通电矩形线圈abcd，如图3.1一4所示。当线圈平面与磁力线平行时，ad和bc边不受磁场的作用力，但ab和cd边会受到磁场力（F1、F2）的作用。令ab＝c

5、d＝L1，ad＝bc＝L2，则F1＝F2＝BIL1。用左手定则可判出Fl与F2方向相反。此时线圈受到的转动力矩为：M＝F1L2＝BILlL2＝BIS式中B——均匀磁场的磁感应强度；I——线圈中的电流；S——线圈的有效面积。若线圈在转矩M的作用下顺时针方向转动，当线圈平面的法线与磁力线的夹角为α时，(如图2—14b)，则线圈受到的转动力矩为：M＝BISsina若线圈由N匝绕制，则转动力矩为：M＝NBISsina3、通电平行导体之间的相互作用两根平行且靠近的通电导体，相互之间都要受到对方电磁力的作用。电磁力的

6、方向可用图3.1一5的方法来判定。先判定通电导线产生的磁场方向，再判定两根导体分别受到的电磁力方向。由图中可以看出：两根平行导体的电流方向相同时（图3.1—5a），相互吸引；电流方向相反时（图3.1—5b），相互排斥。　图3.1－5通电平行导线间的相互作用力图3.1－4磁场对通电线圈的作用　　　　　　　a)电流方向相同b)电流方向不相同四、磁导率与磁场强度1、磁导率磁导率(又称导磁系数)是用来表征物质导磁性能的物理量，用字母μ表示，单位是H／m。真空的磁导率μ0＝4π10－7H／m，且为一常数。我们把某种

7、物质的磁导率μ与真空中磁导率μ0的比值，叫做该物质的相对磁导率，用字母μτ表示。μτ＝μ/μ0只是一个比值，无单位。根据物质的磁导率不同，可以将物质分为三类：μτ<1的物质叫反磁物质，如铜、银等；μτ>l的物质叫顺磁物质，如空气、锡等；μτ>>1的物质叫铁磁物质，如铁、镍、钴及其合金等。2、磁场强度磁场中某点的磁感应强度B与媒介质的磁导率μ的比值，叫做该点的磁场强度，用字母H表示，即：　　　　　　H＝B／μ(A／m)对于圆环中心周长为L的环形线圈，如图3.1—6所示，内部的磁感应强度B应为：　　　　　　　

8、　因此，磁场强度的表达式又可以写成：磁场强度是一个矢量，在均匀介质中与磁感应强度的方向一致。　　　　图3.1—6圆环线圈　　　　　　　　　　　　　　图3.1—7磁路五、铁磁材料的性质、分类及用途1、性质铁磁材料具有以下共同的性质：能被磁体吸引；磁化后有剩磁，能形成磁体；磁感应强度B有一个饱和值；具有磁滞损耗；磁导率比非铁磁物质大很多倍，并且不是一个常数。2、分类根据用途不同，铁磁材料可以分为三大类：(1)软磁材料其特点是磁导率