磁与电磁感应ppt课件.ppt

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1、[能力目标]1.能用电磁学基本原理解释电流磁效应、电磁力现象及自感与互感；2.能解释点火线圈的工作原理。[知识目标]1.能理解磁场的四个基本物理量；2.了解基本电磁现象；3.掌握磁路的基本定律；4.掌握点火线圈的基本工作原理。第三章磁与电磁感应第三章磁与电磁感应碳罐电磁阀起动机发电机点火线圈磁是物质运动的基本形式之一。物体能吸引铁、镍、钴等金属或它们合金的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体。磁体上磁性最强的部位叫磁极。任何磁体都有两个磁极，而且无论怎样把磁体分割，磁体总保持两个磁极，通常以S表示磁体的南极（常涂红色），以N表示磁体的北极（常涂绿色或白色）。磁极间的相互作用力

2、叫磁力，磁极间相互作用的规律是：同性相斥，异性相吸，如图3-1-1所示。原来没有磁性的铁磁物质，放在磁铁旁边会获得磁性，这一现象叫磁化。被磁化的铁磁物质远离磁铁后仍保留一定的磁性，叫剩磁。磁体周围存在磁力作用的空间，当另一磁体或通电导体置入该空间时，就要受到磁力的作用，人们通常把这个磁力空间叫磁场。磁场具有力和能的性质，因而它是一种物质。但它又与其他物质不一样，它没有构成物质的分子或原子。所以，磁场是存在于磁体周围空间的一种特殊物质。第一节磁场的基本概念及物理量1．磁、磁场与磁感线的概念磁场力和能的性质可以通过磁场方向和强弱表示出来。一般情况下，磁场各处的强弱和方向都是不

3、同的。为了形象地表示磁场在空间各点的强弱和方向，人们根据铁屑在磁体周围磁场的作用下有规则地排列的启示图3-1-2（a），想像出磁感线。所谓磁感线，就是一条条从磁体北极沿磁体周围空间到磁体南极，然后再通过磁体内部回到北极的闭合曲线。曲线上每一点的切线方向（即小磁针N极在该点的指向）就表示该点的磁场方向，曲线在某处的疏密程度（单位面积内的磁感线条数）就表示该处的磁场强弱，如图3-1-2（b）所示。a)b)c)图3-1磁力线a)磁铁的磁力线b)同极性磁极相互排斥c)异极性磁极相互吸引如空气、木材、纸、铝等。注意铁磁性物质的磁导率µ是个变量，它随磁场的强弱而变化。非磁性材料铁磁性

4、材料如铁、钴、镍及其合金等。所以电器设备如变压器、电机都将绕组套装在铁磁性材料制成的铁心上。磁阻，是一个与电路中的电阻类似的概念。电流总是沿着电阻最小的路径前进；磁通量总是沿着磁阻最小的路径前进。磁阻与电阻一样，都是一个标量。空气和真空的磁阻较大，而容易磁化的物质，例如软铁，则磁阻较低。图3-2低磁阻物质对磁力线的影响第一节磁场的基本概念及物理量一、磁感应强度磁感应强度B是表示磁场空间某点的磁场强弱和方向的物理量。它是矢量。磁场对电流(或运动电荷)有作用，而电流(或运动电荷)也将产生磁场。电流(或运动电荷)电流(或运动电荷)磁场第一节磁场的基本概念及物理量第一节磁场的基本

5、概念及物理量磁感应强度B的大小及方向：电流强度为I长度为l的电流元，在磁场中将受到磁力的作用。实验发现，力的大小不仅与电流元I·l的大小有关，还与其方向有关。当l的方向与B的方向垂直时电流元受力为最大F=Fmax，此时规定，磁场的大小磁场的方向，由三个矢量成右旋系的的关系来定义。B的单位为特斯拉(T)第一节磁场的基本概念及物理量a）b)图3-3带电导体在磁场中的受力a）导体受到的作用力b)左手定则第一节磁场的基本概念及物理量当然，对磁感应强度的定义也可从运动电荷的角度进行定义。同理，三个矢量也构成右旋系关系。如洛仑兹力公式所表示二.磁通磁通：穿过垂直于B方向的面积S中的

6、磁力线总数。说明:如果不是均匀磁场，则取B的平均值。在均匀磁场中=BS或B=/S磁感应强度B在数值上可以看成为与磁场方向垂直的单位面积所通过的磁通,故又称磁通密度。磁通的单位:韦[伯](Wb)1Wb=1V·s。第一节磁场的基本概念及物理量用磁力线描述磁场，磁力线密度就反映磁场的大小。通过某一面积的磁力线总数应表示通过该面积的磁通的大小。由于磁通的连续性，磁力线是闭合的空间曲线。磁通的单位是韦伯(Wb)，在工程中常用电磁制单位麦克斯韦(Mx)，两者关系为根据电磁感应公式磁通的单位为伏·秒(V·s)，由此，磁感应强度的单位也可表示为韦伯每平方米(Wb/m2)。物质的磁性

7、1.非磁性物质非磁性物质分子电流的磁场方向杂乱无章，几乎不受外磁场的影响而互相抵消，不具有磁化特性。非磁性材料的磁导率都是常数，有：所以磁通与产生此磁通的电流I成正比，呈线性关系。当磁场媒质是非磁性材料时，有：即B与H成正比，呈线性关系。由于OHB0r1B=0H()(I)2.磁性物质磁性物质内部形成许多小区域，其分子间存在的一种特殊的作用力使每一区域内的分子磁场排列整齐，显示磁性，称这些小区域为磁畴。在外磁场作用下，磁畴方向发生变化，使之与外磁场方向趋于一致，物质整体显示出磁性来，称为磁化。即磁性物质能被磁化。