微机原理以及接口应用技术-存储器ppt课件.ppt

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1、第六章　电动机与发电机第一节　磁　现　象一、磁场日常生活中我们可以看到这样的现象：当一根磁铁靠近另一根磁铁时，两根磁铁的磁极之间会产生相互作用力，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。这同两个电荷之间相互作用的情形相似，尽管磁极没有相互接触，它们之间也有力的作用。我们已经学过，电荷之间的静电力是通过电场发生的，与此类似，磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁极在空间产生磁场，磁场对其中的磁极有磁场力的作用。二、电流的磁场磁体能够产生磁场，但它并不是磁场的唯一来源。早在18世纪就有人观察到闪电能够使小刀、汤匙等钢铁制品变成磁体，还有人曾经用莱顿

2、瓶放电使钢针磁化。这些偶然观察到的现象表明电与磁之间有着某种联系，但是当时人们并没有通过有目的的实验归纳出明确的结论。1820年，丹麦物理学家奥斯特(1777—1851)把一根水平放置的导线沿南北方向平行地放在小磁针的上方，当他给导线通电时，磁针立即发生偏转，摆向东西方向(见图6-1)，就像在磁针旁边放上一块磁铁一样。这个实验表明，在通电导线的周围和磁铁的周围一样，存在着磁场。三、磁场的方向　磁感线把一些小磁针放在条形磁铁的周围，可以看到，这些小磁针静止的时候，不再指向南北，而且，不同位置的小磁针北极所指的方向是不同的(见图6-2)。我们规定

3、，在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向。正像在电场中可以利用电场线来形象地描述各点的电场方向一样，在磁场中可以利用磁感线来形象地描述各点的磁场方向。所谓磁感线，是在磁场中画出的一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的曲线方向，亦即该点的切线方向，都跟该点的磁场方向相同(见图6-3)。在实验上常用铁屑在磁场中被磁化的性质，来显示磁感线的形状。在磁场中放一块玻璃板，在玻璃板上均匀地撒一层细铁屑，细铁屑在磁场里被磁化成“小磁针”，轻敲玻璃板使铁屑能在磁场作用下转动，铁屑静止时就有规则地排列起来

4、，显示出磁感线的形状。图6-4是条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线分布情况。磁铁外部的磁感线，都是从磁铁北极出来进入磁铁南极的。四、安培定则图6-5是直线电流的磁场。直线电流磁场的磁感线，是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上(见图6-5a)。实验表明，改变电流的方向，各点的磁场方向都变成相反的方向。直线电流的磁感线方向跟电流方向之间的关系可以用安培定则(也叫右手螺旋定则)来判定：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向(见图6-5b)。图6-6是环形电流的磁场

5、。环形电流磁场的磁感线，是一些围绕环形导线的闭合曲线。在环形导线的中心轴线上，磁感线和环形导线的平面垂直(如图6-6a)。环形电流的磁感线方向跟电流方向之间的关系，也可以用安培定则来判定：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，那么伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向(见图6-6b)。通电螺线管表现出来的磁性，很像是一根条形磁铁，一端相当于北极，另一端相当于南极。改变电流的方向，通电螺线管外部的磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似，也是从北极出来进入南极的。通电螺线管内部具有磁场，内部的磁感线跟螺线管的轴线平行，方向由南极指向北

6、极，并和外部的磁感线连接，形成一些闭合曲线。通电螺线管的磁感线方向跟电流方向之间的关系，也可用安培定则来判定：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，那么大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，也就是说，大拇指指向通电螺线管的北极。五、磁性材料及其应用世界上最早的指南针是我国战国时期制造的“司南”。它是把天然磁铁磨成勺子的形状，勺柄是S极，使重心落在圆而光滑的正中，然后把勺子放在一个光滑的盘子上。使用的时候，把勺头放平，用手拨动它的柄，使它转动，当司南停下来时，其长柄指向南方。这是因为地球本身是个大磁体，地磁场的北极在地

7、理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，因此磁针(司南)受地磁场的作用，一端指南而另一端指北。地磁两极与地理两极并不重合，所以磁针一般并不指向正南正北。当时，有的人到山里去采药，害怕迷失方向，就带上司南来辨别方向。我国不但是世界上最早发明指南针的国家，而且是最早把指南针用在航海事业上的国家。据记载，南宋的时候，航海的人已经用“罗盘”来指示航向了。任何物质在磁场的作用下都能够或多或少地被磁化，只是被磁化的程度不同。像铁那样能够被强烈磁化的物质叫做铁磁性材料。磁化后的铁磁性物质，它们的磁性并不因外磁场的消失而完全消失，仍然剩余一部分磁性。铁磁性物

8、质按剩余磁性的情形分为两种，一种如碳钢、钨钢、铝镍钴的合金等，它们的剩余磁性较强而且不易消失，能够保留较强的磁性，这种材料叫做硬磁性材料(又称永磁材料)。硬磁性材料