1、第五章第五章磁場和磁路磁場和磁路教學(xué)重點教學(xué)重點1了解直線電流、環(huán)形電流以及螺線管電流的磁場，會用了解直線電流、環(huán)形電流以及螺線管電流的磁場，會用右手定則判斷其磁場的方向。右手定則判斷其磁場的方向。2理解磁感應(yīng)強度、磁通、磁導(dǎo)率、磁場強度的概念。理解磁感應(yīng)強度、磁通、磁導(dǎo)率、磁場強度的概念。3了解勻強磁場的性質(zhì)及有關(guān)計算。了解勻強磁場的性質(zhì)及有關(guān)計算。4掌握磁場對電流作用力的有關(guān)計算（作用力公式）及方掌握磁場對電流作用力的有關(guān)計算（作用力公式）及方向的判斷（左手定則），了解磁場對通電線圈的作用。向的判斷（左手定則），了解磁場對通電線圈的作用。5了解鐵磁性物質(zhì)的磁化、磁化曲線和磁滯回線對其性能了

2、解鐵磁性物質(zhì)的磁化、磁化曲線和磁滯回線對其性能的影響。的影響。6了解磁動勢和磁阻的概念。了解磁動勢和磁阻的概念。掌握磁路中的歐姆定律。掌握磁路中的歐姆定律。序號序號 內(nèi)內(nèi) 容容學(xué)時學(xué)時1 第一節(jié)電流的磁效應(yīng)第一節(jié)電流的磁效應(yīng) 12 第二節(jié)磁場的主要物理量第二節(jié)磁場的主要物理量 13 第三節(jié)磁場對電流的作用力第三節(jié)磁場對電流的作用力 14 第四節(jié)第四節(jié) 鐵磁性物質(zhì)的磁化鐵磁性物質(zhì)的磁化 15 第五節(jié)第五節(jié) 磁路的基本概念磁路的基本概念 16 本章小結(jié)本章小結(jié) 17 本章總學(xué)時本章總學(xué)時 6學(xué)時分配學(xué)時分配教學(xué)難點教學(xué)難點第五章磁場和磁路第五章磁場和磁路第一節(jié)電流的磁效應(yīng)第一節(jié)電流的磁效應(yīng)第二節(jié)第

3、二節(jié) 磁場的主要物理量磁場的主要物理量第三節(jié)第三節(jié) 磁場對電流的作用力磁場對電流的作用力第四節(jié)第四節(jié) 鐵磁性物質(zhì)的磁化鐵磁性物質(zhì)的磁化第五節(jié)第五節(jié) 磁路的基本概念磁路的基本概念 本章小結(jié)本章小結(jié) 第一節(jié)第一節(jié) 電流的磁效應(yīng)電流的磁效應(yīng)一、磁場一、磁場二、磁感線二、磁感線三、電流的磁場三、電流的磁場1磁場磁場：磁體周圍存在的一種特殊的物質(zhì)叫磁場。磁體間的磁體周圍存在的一種特殊的物質(zhì)叫磁場。磁體間的相互作用力是通過磁場傳送的。磁體間的相互作用力稱為磁場力，相互作用力是通過磁場傳送的。磁體間的相互作用力稱為磁場力，磁極間的作用規(guī)律磁極間的作用規(guī)律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。：同名磁極相互排

4、斥，異名磁極相互吸引。 2磁場的性質(zhì)磁場的性質(zhì)：磁場具有磁場具有力的性質(zhì)和能量性質(zhì)力的性質(zhì)和能量性質(zhì)，對處于它里，對處于它里面的磁極有力的作用。面的磁極有力的作用。 一、磁場一、磁場注意：注意：1、磁場與電場的對比；、磁場與電場的對比；2、磁體能夠產(chǎn)生磁場，但不是磁場的唯一、磁體能夠產(chǎn)生磁場，但不是磁場的唯一來源，電流的周圍也存在磁場。來源，電流的周圍也存在磁場。 3磁場方向磁場方向：在磁場中某在磁場中某點放一個可自由轉(zhuǎn)動的小磁針，點放一個可自由轉(zhuǎn)動的小磁針，當小磁針靜止時，它的當小磁針靜止時，它的N極所指極所指的方向即為的方向即為該點該點的磁場方向。的磁場方向。 磁場具有方向性。磁場具有方向

5、性。在磁場中可以利用磁感線來形象的表示各點的磁場方向在磁場中可以利用磁感線來形象的表示各點的磁場方向。4、磁場是媒介物：、磁場是媒介物：磁極間、電流間、磁極與電流間磁極間、電流間、磁極與電流間的相互作用是通過磁場發(fā)生的。的相互作用是通過磁場發(fā)生的。5地球的磁性地球的磁性地球是一個巨大的磁體，地球周圍存在地球是一個巨大的磁體，地球周圍存在磁場磁場-地磁場。地球的地理兩極與地磁地磁場。地球的地理兩極與地磁兩極不重合，地磁的兩極不重合，地磁的N極在地理的南極極在地理的南極附近，地磁的附近，地磁的S極在地理的北極附近，極在地理的北極附近，其間存在磁偏角。其間存在磁偏角。 鐵棒A能吸引小磁針,鐵棒B能排

6、斥小磁針,若將鐵棒A靠近鐵棒B時,則（）A.A、B一定互相吸引 B.A、B一定互相排斥C.A、B間有可能無磁場力作用D.A、B間可能互相吸引，也可能互相排斥下列關(guān)于磁場的說法中,正確的是 ( )A磁場跟電場一樣,是人為假設(shè)的B磁極或電流在自己周圍的空間會產(chǎn)生磁場C指南針指南說明地球周圍有磁場D磁極對磁極的作用、電流對電流的作用都是通過磁場發(fā)生的 下列說法中正確的是 （ ）A磁體上磁性最強的部分叫磁極,任何磁體都有兩個磁極B磁體與磁體間的相互作用是通過磁場而發(fā)生的,而磁體與通電導(dǎo)體間以及通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用不是通過磁場發(fā)生的C地球的周圍存在著磁場,地球是一個大磁體,地球的地理兩極與地

7、磁兩極并不重合,其間有一個交角,這就是磁偏角,磁偏角的數(shù)值在地球上不同地方是相同的D磁場是客觀存在的一種物質(zhì) 二、磁感線二、磁感線1磁感線磁感線在磁場中畫一系列曲線，使曲線上每一點的切線方向都與該點在磁場中畫一系列曲線，使曲線上每一點的切線方向都與該點的磁場方向相同，這些曲線稱為的磁場方向相同，這些曲線稱為磁感線磁感線。如圖。如圖 5-1 所示。所示。 圖圖 5-1磁感線磁感線 ABC2特點特點( (1) )磁感線的切線方向表示磁場方向，其疏密程度表示磁場的磁感線的切線方向表示磁場方向，其疏密程度表示磁場的強弱，強弱，密強疏弱。密強疏弱。( (2) )磁感線是閉合曲線，在磁體外部，磁感線由磁感

8、線是閉合曲線，在磁體外部，磁感線由 N 極出來，繞極出來，繞到到 S 極；在磁體內(nèi)部，磁感線的方向由極；在磁體內(nèi)部，磁感線的方向由 S 極指向極指向 N 極極。( (3) )磁感線上每一點的切線方向都表示該點的磁場方向。磁感線上每一點的切線方向都表示該點的磁場方向。 （4 4）任意兩條磁感線不相交。）任意兩條磁感線不相交。 （5 5）磁感線是為研究問題方便人）磁感線是為研究問題方便人為引入的為引入的假想曲線，實際上并不存在。假想曲線，實際上并不存在。圖圖 5-2 所示為條形磁鐵的磁感線所示為條形磁鐵的磁感線的形狀。的形狀。圖圖 5-2條形磁鐵的磁感線條形磁鐵的磁感線3勻強磁場勻強磁場在磁場中某

9、一區(qū)域，若磁場的大小、方向都相同，這部分在磁場中某一區(qū)域，若磁場的大小、方向都相同，這部分磁場稱為勻強磁場。勻強磁場的磁感線是一系列疏密均勻、相磁場稱為勻強磁場。勻強磁場的磁感線是一系列疏密均勻、相互平行的直線?；テ叫械闹本€。 兩種情形的勻強磁場：兩種情形的勻強磁場：1、距離很近的兩個異名磁極之間除、距離很近的兩個異名磁極之間除邊緣部分以外的磁場；邊緣部分以外的磁場；2、相隔一定距離的兩個平行線圈通電時，、相隔一定距離的兩個平行線圈通電時，其中間區(qū)域的磁場；通電螺線管的內(nèi)部磁場。其中間區(qū)域的磁場；通電螺線管的內(nèi)部磁場。關(guān)于磁場和磁感線的描述，正確的是關(guān)于磁場和磁感線的描述，正確的是A.A.磁感

10、線可以形象地描述磁場的強弱和方向，磁感線可以形象地描述磁場的強弱和方向，它每一點的切線方向就表示該點的磁場方向它每一點的切線方向就表示該點的磁場方向B.B.磁感線是從磁鐵的磁感線是從磁鐵的N N極指向極指向S S極極C.C.磁鐵間的相互作用不是通過磁場發(fā)生的磁鐵間的相互作用不是通過磁場發(fā)生的D.D.磁感線就是磁場中碎鐵屑排列成的曲線磁感線就是磁場中碎鐵屑排列成的曲線答案：答案：A A關(guān)于磁感線的概念，下列說法不正確的是關(guān)于磁感線的概念，下列說法不正確的是A.磁感線上各點的切線方向就是該點的磁場方磁感線上各點的切線方向就是該點的磁場方向向B.磁場中任意兩條磁感線都不能相交磁場中任意兩條磁感線都不

11、能相交C.磁感線和電場線一樣都是不封閉曲線磁感線和電場線一樣都是不封閉曲線D.通過恒定電流的螺線管內(nèi)部磁場的磁感線都通過恒定電流的螺線管內(nèi)部磁場的磁感線都平行于螺線管的軸線方向平行于螺線管的軸線方向答案答案：C 三、電流的磁場：三、電流的磁場： 電流的方向與它的磁感線方向之間的關(guān)系用安培定則判定電流的方向與它的磁感線方向之間的關(guān)系用安培定則判定。 1820年，丹麥的物理學(xué)家奧年，丹麥的物理學(xué)家奧施特做了如圖所示的實驗：把一施特做了如圖所示的實驗：把一條導(dǎo)線平行地放在小磁針的上方，條導(dǎo)線平行地放在小磁針的上方，給導(dǎo)線通電時，發(fā)現(xiàn)小磁針發(fā)生給導(dǎo)線通電時，發(fā)現(xiàn)小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。這說明電流也能產(chǎn)生磁了

12、偏轉(zhuǎn)。這說明電流也能產(chǎn)生磁場，電和磁是有密切聯(lián)系的。場，電和磁是有密切聯(lián)系的。1、電流的磁效應(yīng)、電流的磁效應(yīng)電流的周圍存在磁場的現(xiàn)象稱為電流的周圍存在磁場的現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng)電流的磁效應(yīng)。電流電流的磁效應(yīng)揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。的磁效應(yīng)揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。奧施特實驗奧施特實驗直線電流所產(chǎn)生的磁場直線電流所產(chǎn)生的磁場方向可用方向可用安培定則安培定則來判定，方法是：來判定，方法是：用右手握住導(dǎo)線，讓拇指指向電流方向，四指所指的方向就是用右手握住導(dǎo)線，讓拇指指向電流方向，四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。磁感線的環(huán)繞方向。 2直線電流的磁場直線電流的磁場 直線電流周圍的磁感線：是一些以導(dǎo)線上各點

13、為圓直線電流周圍的磁感線：是一些以導(dǎo)線上各點為圓心的同心圓，這些同心圓都在跟導(dǎo)線垂直的平面上心的同心圓，這些同心圓都在跟導(dǎo)線垂直的平面上 課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練1、如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過小、如圖所示，一束帶電粒子沿水平方向飛過小磁針的上方，并與磁針指向平行，能使小磁針磁針的上方，并與磁針指向平行，能使小磁針的的N極轉(zhuǎn)向同學(xué)們，那么這束帶電粒子可能是極轉(zhuǎn)向同學(xué)們，那么這束帶電粒子可能是 （ ）A.向右飛行的正離子束向右飛行的正離子束 B.向左飛行的正離子束向左飛行的正離子束C.向右飛行的負離子束向右飛行的負離子束D.向左飛行的負離子束向左飛行的負離子束BC如圖所示，兩根非?？拷一ハ啻怪?/p>

14、的長直導(dǎo)線，如圖所示，兩根非常靠近且互相垂直的長直導(dǎo)線，當通以如圖所示方向的電流時，電流所產(chǎn)生的磁場當通以如圖所示方向的電流時，電流所產(chǎn)生的磁場在導(dǎo)線所在平面內(nèi)的哪個區(qū)域內(nèi)方向是一致且向里在導(dǎo)線所在平面內(nèi)的哪個區(qū)域內(nèi)方向是一致且向里的的 （ ）A.A.區(qū)域區(qū)域I I B.B.區(qū)域區(qū)域C.C.區(qū)域區(qū)域 D.D.區(qū)域區(qū)域環(huán)形電流的磁場方向也可用安培定則來判定，方法是：用讓右環(huán)形電流的磁場方向也可用安培定則來判定，方法是：用讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流方向一致，伸直的拇指所指的方向就是導(dǎo)手彎曲的四指和環(huán)形電流方向一致，伸直的拇指所指的方向就是導(dǎo)線環(huán)中心軸線上的磁感線方向。線環(huán)中心軸線上的磁感線方向。3

15、環(huán)形電流的磁場環(huán)形電流的磁場 環(huán)形電流磁場的環(huán)形電流磁場的磁感線：是一些圍繞磁感線：是一些圍繞環(huán)形導(dǎo)線的閉合曲線，環(huán)形導(dǎo)線的閉合曲線，在環(huán)形導(dǎo)線的中心軸在環(huán)形導(dǎo)線的中心軸線上，磁感線和環(huán)形線上，磁感線和環(huán)形導(dǎo)線的平面垂直導(dǎo)線的平面垂直 2、如圖所示，環(huán)形導(dǎo)線周圍有三只小磁如圖所示，環(huán)形導(dǎo)線周圍有三只小磁針針a、b、c，閉合開關(guān)，閉合開關(guān)S后，三只小磁針后，三只小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向是（極的偏轉(zhuǎn)方向是（ ）A、全向里、全向里 B、全向外、全向外 C、a向里，向里，b、c向外向外 D、a、c向外，向外，b向里向里課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練D螺線管通電后，磁場方向仍可用螺線管通電后，磁場方向仍可用安培定則安培定

16、則來判定：用右手握住螺線管，來判定：用右手握住螺線管，四指指向四指指向電流的方向，拇指所指的就是螺線管內(nèi)部的磁感線方向。也就是說，電流的方向，拇指所指的就是螺線管內(nèi)部的磁感線方向。也就是說，大拇指指向通電螺線管的大拇指指向通電螺線管的N級級。4通電螺線管的磁場通電螺線管的磁場 通電螺線管磁場的磁感線：和條形通電螺線管磁場的磁感線：和條形磁鐵外部的磁感線相似，一端相當于南磁鐵外部的磁感線相似，一端相當于南極，一端相當于北極；內(nèi)部的磁感線和極，一端相當于北極；內(nèi)部的磁感線和螺線管的軸線平行，方向由南極指向北螺線管的軸線平行，方向由南極指向北極，并和外部的磁感線連接，形成一些極，并和外部的磁感線連接

17、，形成一些環(huán)繞電流的閉合曲線。環(huán)繞電流的閉合曲線。 電流磁場（和天然磁鐵相比）的特點：磁場的有無可由通斷電來控制；電流磁場（和天然磁鐵相比）的特點：磁場的有無可由通斷電來控制；磁場的極性可以由電流方向變換；磁場的強弱可由電流的大小來控制。磁場的極性可以由電流方向變換；磁場的強弱可由電流的大小來控制。練習(xí)練習(xí)3 3：如圖所示，當開關(guān)閉合時：如圖所示，當開關(guān)閉合時：(1)判斷通電螺線管的磁極；判斷通電螺線管的磁極；練習(xí)練習(xí)3 3：如圖所示，當開關(guān)閉合時：如圖所示，當開關(guān)閉合時：(1)判斷通電螺線管的磁極；判斷通電螺線管的磁極；（2）指出每個小磁針的）指出每個小磁針的N、S極。極。NS甲甲乙乙丙丙丁

18、丁SNNNN練習(xí)練習(xí)4 4：根據(jù)圖中所示，小磁針所指方向，根據(jù)圖中所示，小磁針所指方向，畫出通電螺線管的繞線情況。畫出通電螺線管的繞線情況。NN練習(xí)練習(xí)4 4：如圖所示，根據(jù)小磁針所指方向及如圖所示，根據(jù)小磁針所指方向及電流方向，畫出通電螺線管的繞線情況。電流方向，畫出通電螺線管的繞線情況。NN 在圖中，已知磁場的方向，試畫出產(chǎn)生相應(yīng)在圖中，已知磁場的方向，試畫出產(chǎn)生相應(yīng)磁場的電流方向磁場的電流方向NSX第二節(jié)第二節(jié) 磁場的主要物理量磁場的主要物理量一、磁感應(yīng)強度一、磁感應(yīng)強度二、磁通二、磁通三、磁導(dǎo)率三、磁導(dǎo)率四、磁場強度四、磁場強度 N S1 1、電鍵接通電路、電鍵接通電路2 2、改變電流

19、方向、改變電流方向復(fù)原再做一次復(fù)原再做一次顯示磁感線顯示磁感線隱藏磁感線隱藏磁感線FF通電導(dǎo)體在磁場中受力作用演示一、磁感應(yīng)強度一、磁感應(yīng)強度 磁場中磁場中垂直于垂直于磁場方向的通電直導(dǎo)線所受的磁場力磁場方向的通電直導(dǎo)線所受的磁場力F 與與電流電流 I 和導(dǎo)線長度和導(dǎo)線長度 l 的乘積的乘積 Il 的比值叫做通電直導(dǎo)線所在處的比值叫做通電直導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強度的磁感應(yīng)強度 B。即。即IlFB FN（牛頓），IA（安培），Lm（米），BT（特斯拉）磁感應(yīng)強度是一個磁感應(yīng)強度是一個矢量矢量，它的方向即為該點的磁場方向它的方向即為該點的磁場方向。在國際單位制中，在國際單位制中，磁感應(yīng)強度的單位是：

20、特斯拉磁感應(yīng)強度的單位是：特斯拉(T)。物理意義：物理意義：磁感應(yīng)強度是描述磁場強弱和方向的物理量。磁感應(yīng)強度是描述磁場強弱和方向的物理量。用用磁感線磁感線可形象地描述磁感應(yīng)強度可形象地描述磁感應(yīng)強度 B 的大小，的大小，B 較大的地較大的地方，磁場較強，磁感線較密；方，磁場較強，磁感線較密；B 較小的地方，磁場較弱，磁感較小的地方，磁場較弱，磁感線較??；磁感線的切線方向即為該點磁感應(yīng)強度線較稀；磁感線的切線方向即為該點磁感應(yīng)強度 B 的方向。的方向。 磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度B可用專門的儀器來測量，如特斯拉計?？捎脤ｉT的儀器來測量，如特斯拉計。勻強磁場勻強磁場中各點的磁感應(yīng)強度大小和方向均相同。

21、中各點的磁感應(yīng)強度大小和方向均相同。 注意：注意： 1、通電導(dǎo)體周圍磁感應(yīng)強度、通電導(dǎo)體周圍磁感應(yīng)強度 B 的大小不僅與產(chǎn)生磁場的電流的大小不僅與產(chǎn)生磁場的電流和導(dǎo)體有關(guān)，還與磁場內(nèi)媒介質(zhì)和導(dǎo)體有關(guān)，還與磁場內(nèi)媒介質(zhì)(又叫做磁介質(zhì)又叫做磁介質(zhì))的導(dǎo)磁性質(zhì)有關(guān)。的導(dǎo)磁性質(zhì)有關(guān)。 2、在確定的磁場中，磁場每一點磁感應(yīng)強度只取決于磁場本身，、在確定的磁場中，磁場每一點磁感應(yīng)強度只取決于磁場本身，與磁場力與磁場力F 、電流、電流 I 、導(dǎo)線長度、導(dǎo)線長度 l 無關(guān)。無關(guān)。故：描述磁場的強弱和方向既可以用磁感應(yīng)強度，也可以用故：描述磁場的強弱和方向既可以用磁感應(yīng)強度，也可以用磁感線的樞疏密程度。磁感線的

22、樞疏密程度?！纠看艌鲋蟹乓桓c磁場方向垂直的通磁場中放一根與磁場方向垂直的通電導(dǎo)線，它的電流強度是電導(dǎo)線，它的電流強度是2.5 A，導(dǎo)線長，導(dǎo)線長1 cm，它受到的安培力為，它受到的安培力為510-2 N，則這，則這個位置的磁感應(yīng)強度是多大？個位置的磁感應(yīng)強度是多大？T 2m 101A5 . 2N 10522ILFB解答：課堂練習(xí)課堂練習(xí)1、下列有關(guān)磁感應(yīng)強度的方向正確的是下列有關(guān)磁感應(yīng)強度的方向正確的是（）（）A.B的方向就是小磁針的方向就是小磁針S極所指的方向極所指的方向B.B的方向與小磁針在該點靜止時的方向與小磁針在該點靜止時N極受力極受力方向一致方向一致C.B的方向就是通電導(dǎo)線的受力

23、方向的方向就是通電導(dǎo)線的受力方向D.B的方向就是該處磁場的方向的方向就是該處磁場的方向BD2、一根長、一根長cm的通電導(dǎo)線放在磁感應(yīng)的通電導(dǎo)線放在磁感應(yīng)強度為強度為0.4T的勻強磁場中的勻強磁場中,導(dǎo)線與磁場導(dǎo)線與磁場方向垂直方向垂直,若它受到的安培力大小為若它受到的安培力大小為410-3N,則導(dǎo)線中的電流是則導(dǎo)線中的電流是_A;若若將導(dǎo)線中的電流減小為將導(dǎo)線中的電流減小為0,則該處的磁感則該處的磁感應(yīng)強度為應(yīng)強度為_T0.050.43、由磁感應(yīng)強度的定義式由磁感應(yīng)強度的定義式B=F/IL可知可知,磁磁場某處的磁感應(yīng)強度的大小場某處的磁感應(yīng)強度的大小 ( )A. 隨通電導(dǎo)線中的電流隨通電導(dǎo)線中

24、的電流I的減小而增大的減小而增大B. 隨通電導(dǎo)線長度隨通電導(dǎo)線長度L的減小而增大的減小而增大C. 隨通電導(dǎo)線受力隨通電導(dǎo)線受力F的增大而增大的增大而增大D. 跟跟F,I,L的變化無關(guān)的變化無關(guān)D4、下列關(guān)于磁感應(yīng)強度的方向的說法中下列關(guān)于磁感應(yīng)強度的方向的說法中,正正確的是確的是 （ ） A. 某處磁感應(yīng)強度的方向就是一小段通電導(dǎo)某處磁感應(yīng)強度的方向就是一小段通電導(dǎo)體放在該處時所受的磁場力的方向體放在該處時所受的磁場力的方向B. 小磁針小磁針N極受磁力的方向就是該處的磁感極受磁力的方向就是該處的磁感應(yīng)強度的方向應(yīng)強度的方向C. 垂直于磁場放置的通電導(dǎo)線的受力方向就垂直于磁場放置的通電導(dǎo)線的受力

25、方向就是磁感應(yīng)強度的方向是磁感應(yīng)強度的方向D. 磁場中某點的磁感應(yīng)強度的方向就是該點磁場中某點的磁感應(yīng)強度的方向就是該點的磁場方向的磁場方向BD5、下列關(guān)于勻強磁場的說法中，錯誤的是、下列關(guān)于勻強磁場的說法中，錯誤的是A.勻強磁場內(nèi)的場強大小處處相等，方向相同勻強磁場內(nèi)的場強大小處處相等，方向相同B.在勻強磁場中的不同位置時，小磁針在勻強磁場中的不同位置時，小磁針N極的指極的指向可能不同向可能不同C.勻強磁場內(nèi)的磁感線是疏密均勻互相平行的直勻強磁場內(nèi)的磁感線是疏密均勻互相平行的直線，且方向相同線，且方向相同D.靠得很近的異名磁極之間和通電螺線管內(nèi)部的靠得很近的異名磁極之間和通電螺線管內(nèi)部的磁場

26、可以認為是勻強磁場磁場可以認為是勻強磁場答案：答案：B6、在磁感應(yīng)強度的定義式、在磁感應(yīng)強度的定義式B=F/IL 中，有關(guān)各中，有關(guān)各物理量間的關(guān)系，下列說法中正確的是物理量間的關(guān)系，下列說法中正確的是A.B由由F、I和和L決定決定 B.F由由B、I和和L決定決定C.I由由B、F和和L決定決定 D.L由由B、F和和I決定決定答案：答案：B B二、磁通二、磁通 在磁感應(yīng)強度為在磁感應(yīng)強度為 B 的的勻強磁場勻強磁場中取一個中取一個與磁場方向垂直與磁場方向垂直，面積為，面積為 S 的平面，則的平面，則 B 與與 S 的乘積，叫做穿過這個平面的磁通量的乘積，叫做穿過這個平面的磁通量 ，簡稱簡稱磁通磁

27、通。即。即SB 即磁感應(yīng)強度即磁感應(yīng)強度 B 可看作是通過單位面積的磁通，因此磁感可看作是通過單位面積的磁通，因此磁感應(yīng)強度應(yīng)強度 B 也常叫做也常叫做磁通密度磁通密度，并用，并用 Wb/m2 作單位。作單位。磁通的國際單位是磁通的國際單位是韋韋伯伯 ( (Wb) ) 。由磁通的定義式，可得。由磁通的定義式，可得 = BS對公式的理解對公式的理解1.B是勻強磁場或可視為勻強磁場的磁是勻強磁場或可視為勻強磁場的磁感應(yīng)強度感應(yīng)強度2.公式只適用于公式只適用于SB，若，若S與與B不垂直，不垂直，則則S為垂直與磁場方向的投影面積為垂直與磁場方向的投影面積當磁場當磁場BS垂直垂直,磁通量最大磁通量最大=

28、BS當當BS時時,磁通量最小磁通量最小=0當磁場當磁場B與面積與面積S不垂直不垂直, 1，如空氣、氧、錫、鋁、鉛等物質(zhì)都，如空氣、氧、錫、鋁、鉛等物質(zhì)都是順磁性物質(zhì)。在磁場中放置順磁性物質(zhì)，磁感應(yīng)強度是順磁性物質(zhì)。在磁場中放置順磁性物質(zhì)，磁感應(yīng)強度 B 略有增略有增加。加。( (2) ) 反磁性物質(zhì)反磁性物質(zhì)： r 1，且，且不是常數(shù)不是常數(shù)，如鐵、鋼、鑄鐵、，如鐵、鋼、鑄鐵、鎳、鈷等物質(zhì)都是鐵磁性物質(zhì)。在磁場中放入鐵磁性物質(zhì)，可使鎳、鈷等物質(zhì)都是鐵磁性物質(zhì)。在磁場中放入鐵磁性物質(zhì)，可使磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度 B 增加幾千甚至幾萬倍。增加幾千甚至幾萬倍。注意：注意： (1) (2) 為非鐵磁性物

29、質(zhì)為非鐵磁性物質(zhì) r 1，鐵磁性物質(zhì)，鐵磁性物質(zhì) 不是常數(shù)。不是常數(shù)。表表 5-1 列出了幾種常用的鐵磁性物質(zhì)的相對磁導(dǎo)率。列出了幾種常用的鐵磁性物質(zhì)的相對磁導(dǎo)率。表表 5-1幾種常用鐵磁性物質(zhì)的相對磁導(dǎo)性幾種常用鐵磁性物質(zhì)的相對磁導(dǎo)性材料材料相對磁導(dǎo)率相對磁導(dǎo)率材料材料相對磁導(dǎo)率相對磁導(dǎo)率鈷鈷174已經(jīng)退火的鐵已經(jīng)退火的鐵7 000未經(jīng)退火未經(jīng)退火的鑄鐵的鑄鐵240變壓器鋼片變壓器鋼片7 500已經(jīng)退火已經(jīng)退火的鑄鐵的鑄鐵620在真空中融化的在真空中融化的電解鐵電解鐵12 950鎳鎳1 120鎳鐵合金鎳鐵合金60 000軟鋼軟鋼2 180“C”型坡莫合金型坡莫合金115 000四、磁場強度四

30、、磁場強度在各向同性的媒介質(zhì)中，某點的磁感應(yīng)強度在各向同性的媒介質(zhì)中，某點的磁感應(yīng)強度 B 與磁導(dǎo)率與磁導(dǎo)率 之之比稱為該點的比稱為該點的磁場強度，磁場強度，記做記做 H。即。即HHBBHr0 磁場強度磁場強度 H 也是矢量，其方向與磁感應(yīng)強度也是矢量，其方向與磁感應(yīng)強度 B 同向，國際單同向，國際單位是：位是：安培安培/米米 (A/m)。必須注意：必須注意：磁場中各點的磁場中各點的磁場強度磁場強度H的大小只與產(chǎn)生磁場的電的大小只與產(chǎn)生磁場的電流流I的大小和導(dǎo)體的形狀有關(guān)，的大小和導(dǎo)體的形狀有關(guān)，表示磁場的性質(zhì)，表示磁場的性質(zhì)，與磁介質(zhì)的性質(zhì)與磁介質(zhì)的性質(zhì)無關(guān)。無關(guān)。第三節(jié)第三節(jié) 磁場對電流的

31、作用力磁場對電流的作用力一、磁場對直線電流的作用力一、磁場對直線電流的作用力二、磁場對通電線圈的作用力矩二、磁場對通電線圈的作用力矩三、電流表工作原理三、電流表工作原理一、磁場對直線電流的作用力一、磁場對直線電流的作用力1. .安培力的大小安培力的大小磁場對放在其中的通電直導(dǎo)線有力的作用，這個力稱為磁場對放在其中的通電直導(dǎo)線有力的作用，這個力稱為安安培力培力。( (1) ) 當電流當電流 I 的方向與磁感應(yīng)強度的方向與磁感應(yīng)強度 B 垂直時，導(dǎo)線受安培垂直時，導(dǎo)線受安培力最大，根據(jù)磁感應(yīng)強度力最大，根據(jù)磁感應(yīng)強度可得可得( (2) ) 當電流當電流 I 的方向與磁感應(yīng)強度的方向與磁感應(yīng)強度 B

32、 平行時，導(dǎo)線不受安培平行時，導(dǎo)線不受安培力作用。力作用。 IlFB BIlF ( (3) ) 如圖如圖 5-3 所示，當電流所示，當電流 I 的方向與磁感應(yīng)強度的方向與磁感應(yīng)強度 B 之間有一之間有一定夾角時，可將定夾角時，可將 B 分解為兩個互分解為兩個互相垂直的分量：相垂直的分量：一個與電流一個與電流 I 平行的分量，平行的分量，B1 = Bcos ；另一個與電流；另一個與電流 I 垂直的垂直的分量，分量，B2 = Bsin 。B1 對電流沒有對電流沒有力的作用，磁場對電流的作用力是力的作用，磁場對電流的作用力是由由 B2 產(chǎn)生的。因此，磁場對直線產(chǎn)生的。因此，磁場對直線電流的作用力為電

33、流的作用力為 sin2BIlIlBF 當當 = 90 時，安培力時，安培力 F 最大；當最大；當 = 0 時，安培力時，安培力 F = 0。 圖圖 5-3磁場對直線電流的作用力磁場對直線電流的作用力2單位單位 公式中各物理量的單位均采用用國際單位制：安培力公式中各物理量的單位均采用用國際單位制：安培力 F的的單位用牛頓單位用牛頓( (N) )；電流；電流I的單位用安培的單位用安培( (A) )；長度；長度l的單位用米的單位用米( (m) )；磁感應(yīng)強度；磁感應(yīng)強度 B 的單位用特斯拉的單位用特斯拉( (T) )。3左手定則左手定則 安培力安培力 F 的方向可用左手定則的方向可用左手定則判斷：伸

34、出左手，使拇指跟其他四指垂直，并都判斷：伸出左手，使拇指跟其他四指垂直，并都跟手掌在一個平面內(nèi)，讓磁感線穿入手心，四指跟手掌在一個平面內(nèi)，讓磁感線穿入手心，四指指向電流方向，大拇指所指的方向即為通電直導(dǎo)指向電流方向，大拇指所指的方向即為通電直導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。線在磁場中所受安培力的方向。 由左手定則可知：由左手定則可知：F B，F(xiàn) I，即，即F垂直垂直于于 B、I 所決定的平面。所決定的平面。 安培力的方向和磁場的方向、電流的方向均垂直，他們之間的關(guān)安培力的方向和磁場的方向、電流的方向均垂直，他們之間的關(guān)系可用左手定則來判斷。系可用左手定則來判斷。 1、有一小段通電導(dǎo)線有一小段通電

35、導(dǎo)線,長為長為1cm,電流為電流為5A,把它置于磁場中某點把它置于磁場中某點,受到的磁場力為受到的磁場力為0.1N,則該點的磁感應(yīng)強度則該點的磁感應(yīng)強度B一定是一定是 ( ) A.B =2T B.B 2T C.B 2T D.以上情況都有可能以上情況都有可能C畫出圖中第三者的方向。畫出圖中第三者的方向。FFFF課堂練習(xí)課堂練習(xí)課堂練習(xí)課堂練習(xí)如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距如圖所示，兩平行光滑導(dǎo)軌相距0.2m，與水平，與水平面夾角為面夾角為450，金屬棒，金屬棒MN的質(zhì)量為的質(zhì)量為0.1kg，處在豎直，處在豎直向上磁感應(yīng)強度為向上磁感應(yīng)強度為1T的勻強磁場中，電源電動勢為的勻強磁場中，電源電動勢為6

36、V，內(nèi)阻為，內(nèi)阻為1，為使，為使MN處于靜止狀態(tài)，則電阻處于靜止狀態(tài)，則電阻R應(yīng)為多少？應(yīng)為多少？(g=10N/kg，其他電阻不計，其他電阻不計)mgtgIBlF 4、如圖所示，用兩根輕細金屬絲將質(zhì)量如圖所示，用兩根輕細金屬絲將質(zhì)量m，長為長為l的金屬棒的金屬棒a、b懸掛在懸掛在c、d兩處，置于兩處，置于豎直向上的勻強磁場內(nèi)。當棒中通以從豎直向上的勻強磁場內(nèi)。當棒中通以從a到到b的電流的電流I后，兩懸線偏離豎直方向后，兩懸線偏離豎直方向 角處于角處于平衡狀態(tài)。則磁感應(yīng)強度平衡狀態(tài)。則磁感應(yīng)強度B為為 。IlabcdBIlmgtgB 解：解： 做受力（平面）圖做受力（平面）圖GBFTbaRB 例

37、例1、下列各圖中、下列各圖中ab導(dǎo)體棒均垂直框架放置，畫出它們所受導(dǎo)體棒均垂直框架放置，畫出它們所受安培力的方向（做平面圖）。若通入電流均為安培力的方向（做平面圖）。若通入電流均為I，磁感應(yīng)強度，磁感應(yīng)強度為為B，ab長為長為l，求出各圖，求出各圖ab所受安培力的大小。所受安培力的大小。baRB（垂直框架）（垂直框架）baR B（沿斜軌向上）（沿斜軌向上）baR BbFbbbFFFIBlF mgtgIBlFBGTFsinmglBIF 例例2、如圖所示，用兩根輕細金屬絲將質(zhì)、如圖所示，用兩根輕細金屬絲將質(zhì)量量m，長為長為l的金屬棒的金屬棒a、b懸掛在懸掛在c、d兩處，兩處，置于豎直向上的勻強磁場

38、內(nèi)。當棒中通以置于豎直向上的勻強磁場內(nèi)。當棒中通以從從a到到b的電流的電流I后，兩懸線偏離豎直方向后，兩懸線偏離豎直方向 角處于平衡狀態(tài)。則磁感應(yīng)強度角處于平衡狀態(tài)。則磁感應(yīng)強度B為為 。為了使棒平衡在該位置上，所需的最小磁為了使棒平衡在該位置上，所需的最小磁場的磁感應(yīng) 強 度場的磁感應(yīng) 強 度B 為為 ，方，方向向 。IlabcdBIlmgtgB IlmgBsin 平行懸線向上平行懸線向上解：解： 做受力（平面）圖做受力（平面）圖GBFT 例例3、 在傾角在傾角 =30的斜面上，固定一金屬框，寬的斜面上，固定一金屬框，寬l=0.25m，接入電動勢接入電動勢E=12V、內(nèi)阻不計的電池。垂直框面

39、放有一根質(zhì)、內(nèi)阻不計的電池。垂直框面放有一根質(zhì)量量m=0.2kg的金屬棒的金屬棒ab ，它與框架的摩擦因數(shù)，它與框架的摩擦因數(shù) = 。整。整個裝置放在磁感應(yīng)強度個裝置放在磁感應(yīng)強度B=0.8T，垂直框面向上的勻強磁場中。，垂直框面向上的勻強磁場中。當調(diào)節(jié)滑動變阻器當調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值在什么范圍內(nèi)時，可使金屬棒靜的阻值在什么范圍內(nèi)時，可使金屬棒靜止在框架上？框架與棒的電阻不計。止在框架上？框架與棒的電阻不計。g=10m/s26/3abEIB解：做受力圖解：做受力圖不上滑：不上滑：NBGFfsinmgfBlREIBlFsincosmgmg得：6 . 1R不下滑：不下滑：BGFNfsincosm

40、gmgBlIsincosmgmgBlRE得：得：8 . 4R故：8 . 46 . 1Raa二、磁場對通電線圈的作用力矩二、磁場對通電線圈的作用力矩 將一矩形線圈將一矩形線圈 abcd 放在勻強磁場中，如圖放在勻強磁場中，如圖 5-4 所示所示圖圖 5-4磁場對通電矩形線圈的作用力矩磁場對通電矩形線圈的作用力矩 線圈的頂邊線圈的頂邊 ad 和底邊和底邊 bc 所所受的磁場力受的磁場力 Fad、Fbc 大小相等，大小相等，方向相反，在一條直線上，彼此方向相反，在一條直線上，彼此平衡；而作用在線圈兩個側(cè)邊平衡；而作用在線圈兩個側(cè)邊 ab 和和 cd 上的磁場力上的磁場力 Fab、Fcd 雖然大雖然大

41、小相等，方向相反，但不在一條小相等，方向相反，但不在一條直線上，產(chǎn)生了力矩，稱為直線上，產(chǎn)生了力矩，稱為磁力磁力矩矩。 當線圈平面與磁感線平行時，當線圈平面與磁感線平行時，力臂最大，線圈受磁力矩最大；力臂最大，線圈受磁力矩最大；當線圈平面與磁感線垂直時，當線圈平面與磁感線垂直時，力臂為零，線圈受磁力矩也為零。力臂為零，線圈受磁力矩也為零。電流表就是根據(jù)上述原理工電流表就是根據(jù)上述原理工作的。作的。這個力矩使線圈繞這個力矩使線圈繞 OO 轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動過程中，隨著線圈平面與磁轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動過程中，隨著線圈平面與磁感線之間夾角的改變，力臂在改變，磁力矩也在改變。感線之間夾角的改變，力臂在改變，磁力矩也在改

42、變。三、電流表工作原理三、電流表工作原理1結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)電流表的結(jié)構(gòu)如圖電流表的結(jié)構(gòu)如圖 5-5 所示。所示。在一個很強的蹄形磁鐵的兩極間有一在一個很強的蹄形磁鐵的兩極間有一個固定的圓柱形鐵心，鐵心外套有一個可個固定的圓柱形鐵心，鐵心外套有一個可以繞軸轉(zhuǎn)動的鋁框，鋁框上繞有線圈，鋁以繞軸轉(zhuǎn)動的鋁框，鋁框上繞有線圈，鋁框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個螺旋彈簧和一個指針，框的轉(zhuǎn)軸上裝有兩個螺旋彈簧和一個指針，線圈兩端分別接在這兩個螺旋彈簧上，被線圈兩端分別接在這兩個螺旋彈簧上，被測電流就是經(jīng)過這兩個彈簧流入線圈的。測電流就是經(jīng)過這兩個彈簧流入線圈的。圖圖 5-5電流表的結(jié)構(gòu)電流表的結(jié)構(gòu)2工作原理工作原理如圖如圖 5-

43、6 所示，蹄形磁鐵和鐵心間的磁場是均勻地輻向分布，所示，蹄形磁鐵和鐵心間的磁場是均勻地輻向分布，這樣，不論通電線圈轉(zhuǎn)到什么方向，它的平面都跟磁感線平行。因這樣，不論通電線圈轉(zhuǎn)到什么方向，它的平面都跟磁感線平行。因此，線圈受到的偏轉(zhuǎn)磁力矩此，線圈受到的偏轉(zhuǎn)磁力矩 M1 就不隨偏角而改變。就不隨偏角而改變。通電線圈所受的的磁力矩通電線圈所受的的磁力矩 M1 的大小與電流的大小與電流 I 成正比，即成正比，即 M1 = k1I式中式中 k1 為比例系數(shù)。為比例系數(shù)。圖圖 5-6磁電式電表的磁場磁電式電表的磁場 線圈偏轉(zhuǎn)使彈簧扭緊或扭松，于是彈簧產(chǎn)生一個阻礙線圈偏轉(zhuǎn)線圈偏轉(zhuǎn)使彈簧扭緊或扭松，于是彈簧產(chǎn)

44、生一個阻礙線圈偏轉(zhuǎn)的力矩的力矩 M2 ，線圈偏轉(zhuǎn)的角度越大，彈簧的力矩也越大，線圈偏轉(zhuǎn)的角度越大，彈簧的力矩也越大，M2 與偏轉(zhuǎn)與偏轉(zhuǎn)角角 成正比，即成正比，即 M2 = k2 ( (式中式中 k2 為比例系數(shù)為比例系數(shù)) )當當 M1、M2 平衡時，線圈就停在某一偏角上，固定在轉(zhuǎn)軸上的平衡時，線圈就停在某一偏角上，固定在轉(zhuǎn)軸上的指針也轉(zhuǎn)過同樣的偏角，指到刻度盤的某一刻度。指針也轉(zhuǎn)過同樣的偏角，指到刻度盤的某一刻度。比較上述兩個力矩，因為比較上述兩個力矩，因為 M1 = M2 ，所以，所以 k1I = k2 ，即，即kIIkk 21 即測量時偏轉(zhuǎn)角度即測量時偏轉(zhuǎn)角度 與所測量的電流成正比。這就

45、是電流表的與所測量的電流成正比。這就是電流表的工作原理。這種利用永久性磁鐵來使通電線圈偏轉(zhuǎn)達到測量目的的工作原理。這種利用永久性磁鐵來使通電線圈偏轉(zhuǎn)達到測量目的的儀表稱為儀表稱為磁電式儀表磁電式儀表。3磁電式儀表的特點磁電式儀表的特點( (1) ) 刻度均勻，靈敏度高，準確度高。刻度均勻，靈敏度高，準確度高。( (2) ) 負載能力差，價格較昂貴。負載能力差，價格較昂貴。( (3) ) 給電流表串聯(lián)一個阻值很大的分壓電阻，就可改裝成量程給電流表串聯(lián)一個阻值很大的分壓電阻，就可改裝成量程較大的電壓表；并聯(lián)一個阻值很小的分流電阻，就可改裝成量程較較大的電壓表；并聯(lián)一個阻值很小的分流電阻，就可改裝成

46、量程較大的電流表；歐姆表也是由電流表改裝的。大的電流表；歐姆表也是由電流表改裝的。第四節(jié)第四節(jié) 鐵磁性物質(zhì)的磁化鐵磁性物質(zhì)的磁化一、鐵磁性物質(zhì)的磁化一、鐵磁性物質(zhì)的磁化二、磁化曲線二、磁化曲線三、磁滯回線三、磁滯回線一、鐵磁性物質(zhì)的磁化一、鐵磁性物質(zhì)的磁化1磁化磁化本來不具備磁性的物質(zhì)，由于受磁場的作用而具有了磁性的現(xiàn)本來不具備磁性的物質(zhì)，由于受磁場的作用而具有了磁性的現(xiàn)象稱為該物質(zhì)被象稱為該物質(zhì)被磁化磁化。只有。只有鐵磁性物質(zhì)鐵磁性物質(zhì)才能被磁化，非鐵磁性物質(zhì)才能被磁化，非鐵磁性物質(zhì)不能被磁化。不能被磁化。2被磁化的原因被磁化的原因( (1) )內(nèi)因：鐵磁性物質(zhì)是由許多被稱為內(nèi)因：鐵磁性物質(zhì)

47、是由許多被稱為磁疇磁疇的磁性小區(qū)域組成的磁性小區(qū)域組成的，每一個磁疇相當于一個小磁鐵。的，每一個磁疇相當于一個小磁鐵。( (2) )外因：有外磁場的作用。外因：有外磁場的作用。如圖如圖 5-7( (a) ) 所示，當無外磁場作用時，磁疇排列雜亂無章，所示，當無外磁場作用時，磁疇排列雜亂無章，磁性相互抵消，對外不顯磁性；磁性相互抵消，對外不顯磁性；如圖如圖 5-7( (b) ) 所示，當有外磁場作用時，磁疇將沿著磁場方向所示，當有外磁場作用時，磁疇將沿著磁場方向作取向排列，形成作取向排列，形成附加磁場附加磁場，使磁場顯著加強。，使磁場顯著加強。有些鐵磁性物質(zhì)在撤去磁場后，磁疇的一部分或大部分仍然

48、保有些鐵磁性物質(zhì)在撤去磁場后，磁疇的一部分或大部分仍然保持取向一致，對外仍顯磁性，即成為永久磁鐵。持取向一致，對外仍顯磁性，即成為永久磁鐵。 圖圖 5-7鐵磁性物質(zhì)的磁化鐵磁性物質(zhì)的磁化 不同的鐵磁性物質(zhì)，磁化后的磁性不同。不同的鐵磁性物質(zhì)，磁化后的磁性不同。鐵磁性物質(zhì)被磁化的性鐵磁性物質(zhì)被磁化的性能，被廣泛地應(yīng)用于電子和能，被廣泛地應(yīng)用于電子和電氣設(shè)備中，如變壓器、繼電氣設(shè)備中，如變壓器、繼電器、電機等。電器、電機等。二、磁化曲線二、磁化曲線1磁化曲線的定義磁化曲線的定義磁化曲線是用來描述鐵磁性物質(zhì)的磁化特性的磁化曲線是用來描述鐵磁性物質(zhì)的磁化特性的。鐵磁性。鐵磁性物質(zhì)的磁感應(yīng)強度物質(zhì)的磁感

49、應(yīng)強度 B 隨隨磁場強度磁場強度 H 變化的曲線變化的曲線，稱為，稱為磁化曲磁化曲線，也叫線，也叫 BH 曲線曲線。 各種鐵磁性物質(zhì)，由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，磁化后的磁性各種鐵磁性物質(zhì)，由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，磁化后的磁性各有差異，我們可以通過分析磁化曲線了解各種鐵磁性物質(zhì)各有差異，我們可以通過分析磁化曲線了解各種鐵磁性物質(zhì)的特性。的特性。2磁化曲線的測定磁化曲線的測定圖圖 5-8 中，中，( (a) )是測量磁化曲線裝置的示意圖，是測量磁化曲線裝置的示意圖，( (b) )是根據(jù)測量是根據(jù)測量值做出的磁化曲線。由圖值做出的磁化曲線。由圖 5-8( (b) ) 可以看出，可以看出，B 與與 H 的的關(guān)系

50、是非線性的，即關(guān)系是非線性的，即不是常數(shù)不是常數(shù)。即：鐵磁性物質(zhì)的磁導(dǎo)率。即：鐵磁性物質(zhì)的磁導(dǎo)率不是常數(shù)。不是常數(shù)。HB 圖圖 5-8 磁化曲線的測定磁化曲線的測定磁化曲線磁化曲線裝置：裝置：環(huán)形螺繞環(huán)環(huán)形螺繞環(huán)RNIH 2 實驗測量實驗測量B。原理原理:勵磁電流勵磁電流 I；用安培定理得；用安培定理得H磁化曲線：磁化曲線：鐵磁質(zhì)鐵磁質(zhì) 很大，且隨外磁場而很大，且隨外磁場而變化，變化，B與與H之間為非線性關(guān)系。之間為非線性關(guān)系。oHB)(HABCSSB3分析分析( (1) ) 0 1 段：曲線上升緩慢，這是由于磁疇的慣性，當段：曲線上升緩慢，這是由于磁疇的慣性，當 H 從從零開始增加時，零開始

51、增加時，B 增加緩慢，稱為增加緩慢，稱為起始磁化段起始磁化段。( (2) ) 1 2 段：隨著段：隨著 H 的增大，的增大，B 幾乎直線上升，這是由于磁幾乎直線上升，這是由于磁疇在外磁場作用下，大部分都趨向疇在外磁場作用下，大部分都趨向 H 方向，方向，B 增加很快，曲線很增加很快，曲線很陡，稱為陡，稱為直線段直線段。圖圖 5-8 磁化曲線的測定磁化曲線的測定( (3) ) 2 3 段：隨著段：隨著 H 的增加，的增加，B 的上升又緩慢了，這是由于的上升又緩慢了，這是由于大部分磁疇方向已轉(zhuǎn)向大部分磁疇方向已轉(zhuǎn)向 H 方向，隨著方向，隨著 H 的增加只有少數(shù)磁疇繼續(xù)的增加只有少數(shù)磁疇繼續(xù)轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)

52、向，B 增加變慢。增加變慢。( (4) ) 3 點以后：到達點以后：到達 3 點以后，磁疇幾乎全部轉(zhuǎn)到了外磁場方點以后，磁疇幾乎全部轉(zhuǎn)到了外磁場方向，再增大向，再增大 H 值，值，B 也幾乎不再增加，曲線變得平坦，稱為也幾乎不再增加，曲線變得平坦，稱為飽和飽和段段，此時的磁感應(yīng)強度叫，此時的磁感應(yīng)強度叫飽和磁感應(yīng)強度飽和磁感應(yīng)強度。圖圖 5-8 磁化曲線的測定磁化曲線的測定 圖圖 5-8 磁化曲線的測定磁化曲線的測定 不同的鐵磁性物質(zhì)，不同的鐵磁性物質(zhì)，B 的飽和值不同，對同一種材料，的飽和值不同，對同一種材料，B的的飽和值是一定的。飽和值是一定的。電機和變壓器，通常工作在曲線的電機和變壓器，

53、通常工作在曲線的 2 3 段，即接近飽和的段，即接近飽和的地方。地方。4磁化曲線的意義磁化曲線的意義在磁化曲線中，已知在磁化曲線中，已知 H 值就可查出對應(yīng)的值就可查出對應(yīng)的 B 值。因此，在計值。因此，在計算介質(zhì)中的磁場問題時，磁化曲線是一個很重要的依據(jù)。算介質(zhì)中的磁場問題時，磁化曲線是一個很重要的依據(jù)。圖圖 5-9 給出了幾種不同鐵給出了幾種不同鐵磁性物質(zhì)的磁化曲線，從曲線磁性物質(zhì)的磁化曲線，從曲線上可看出，在相同的磁場強度上可看出，在相同的磁場強度 H 下，硅鋼片的下，硅鋼片的 B 值最大，值最大，鑄鐵的鑄鐵的 B 值最小，說明硅鋼值最小，說明硅鋼片的導(dǎo)磁性能比鑄鐵要好得多。片的導(dǎo)磁性能

54、比鑄鐵要好得多。圖圖 5-9幾種鐵磁性物質(zhì)的磁化曲線幾種鐵磁性物質(zhì)的磁化曲線磁化曲線只反映了鐵磁性物質(zhì)在外磁場由零逐漸增強的磁磁化曲線只反映了鐵磁性物質(zhì)在外磁場由零逐漸增強的磁化過程，而很多實際應(yīng)用中，鐵磁性物質(zhì)是工作在交變磁場中化過程，而很多實際應(yīng)用中，鐵磁性物質(zhì)是工作在交變磁場中的。所以，必須研究鐵磁性物質(zhì)反復(fù)交變磁化的問題。的。所以，必須研究鐵磁性物質(zhì)反復(fù)交變磁化的問題。1磁滯回線的測定磁滯回線的測定 三、磁滯回線三、磁滯回線HBcHcHrBSBB的變化落后于的變化落后于H的變化的現(xiàn)象，叫做的變化的現(xiàn)象，叫做磁滯現(xiàn)象磁滯現(xiàn)象，簡稱簡稱磁滯磁滯飽和磁感應(yīng)強度飽和磁感應(yīng)強度BS：磁滯回線磁滯

55、回線所有磁疇都與外場方向一所有磁疇都與外場方向一致。相應(yīng)的磁場強度稱為致。相應(yīng)的磁場強度稱為飽和磁場強度飽和磁場強度，磁感應(yīng)強，磁感應(yīng)強度稱為度稱為飽和磁感應(yīng)強度飽和磁感應(yīng)強度。HBcHcHrBSB剩磁剩磁Br：當磁場強度當磁場強度H減小到零時，磁感應(yīng)強度減小到零時，磁感應(yīng)強度B并不等于并不等于零，而是仍有一定的數(shù)值零，而是仍有一定的數(shù)值Br ， Br叫做叫做剩余磁感應(yīng)強度剩余磁感應(yīng)強度，簡稱簡稱剩磁剩磁。矯頑力矯頑力HC：當當H=-Hc時，鐵磁質(zhì)的剩磁就時，鐵磁質(zhì)的剩磁就消失了，鐵磁質(zhì)不顯磁性。通消失了，鐵磁質(zhì)不顯磁性。通常把常把Hc叫做矯頑力叫做矯頑力。鐵磁質(zhì)在交變電流的勵磁下反復(fù)磁化使其

56、溫度升高鐵磁質(zhì)在交變電流的勵磁下反復(fù)磁化使其溫度升高要損失能量，稱為要損失能量，稱為磁滯損耗，磁滯損耗磁滯損耗，磁滯損耗與磁滯回線所與磁滯回線所包圍的面積成正比。包圍的面積成正比。2分析分析圖圖 5-10 為通過實驗測定的某種鐵磁性物質(zhì)的磁滯回線。為通過實驗測定的某種鐵磁性物質(zhì)的磁滯回線。( (1) )當當 B 隨隨 H 沿起始磁化曲線達到飽和值以后，逐漸減小沿起始磁化曲線達到飽和值以后，逐漸減小H 的的數(shù)值，由圖可看出，數(shù)值，由圖可看出，B 并不沿起始磁化曲線減小，而是沿另一條在并不沿起始磁化曲線減小，而是沿另一條在它上面的曲線它上面的曲線 ab 下降。下降。( (2) ) 當當 H 減小到

57、零時，減小到零時，B 0，而是保留一定的值稱為，而是保留一定的值稱為剩磁剩磁，用用 Br 表示。表示。永久性磁鐵永久性磁鐵就是利就是利用剩磁很大的鐵磁性物質(zhì)制成的。用剩磁很大的鐵磁性物質(zhì)制成的。圖圖 5-10磁滯回線磁滯回線 ( (3) )為消除剩磁，必須加反向磁場，隨著反向磁場的增強，鐵為消除剩磁，必須加反向磁場，隨著反向磁場的增強，鐵磁性物質(zhì)逐漸磁性物質(zhì)逐漸退磁退磁，當反向磁場增大到一定值時，當反向磁場增大到一定值時，B 值變?yōu)橹底優(yōu)?0 ，剩磁完全消失，如圖剩磁完全消失，如圖 bc 段。段。bc 段曲線叫段曲線叫退磁曲線退磁曲線，這時，這時 H 值是值是為克服剩磁所加的磁場強為克服剩磁所

58、加的磁場強度，度，稱為稱為矯頑磁力矯頑磁力，用，用 HC 表示。表示。矯頑磁力的大小反映了鐵磁性物矯頑磁力的大小反映了鐵磁性物質(zhì)保存剩磁的能力。質(zhì)保存剩磁的能力。( (4) )當反向磁場繼續(xù)增大時，當反向磁場繼續(xù)增大時，B 值從值從 0 起改變方向，沿曲線起改變方向，沿曲線 cd 變化，并能達到反向飽和點變化，并能達到反向飽和點 d。圖圖 5-10磁滯回線磁滯回線 當當H=-Hc時，鐵磁質(zhì)的剩磁就消失了，時，鐵磁質(zhì)的剩磁就消失了，鐵磁質(zhì)不顯磁性。鐵磁質(zhì)不顯磁性。( (5) )使反向磁場減弱到使反向磁場減弱到 0，BH 曲線沿曲線沿 de 變化，在變化，在 e 點點 H = 0，再逐漸增大正向磁

59、場，再逐漸增大正向磁場，BH 曲線沿曲線沿 efa 變化，完成變化，完成一個循環(huán)。一個循環(huán)。( (6) )從整個過程看，從整個過程看，B 的變的變化總是落后于化總是落后于 H 的變化，這種的變化，這種現(xiàn)象現(xiàn)象稱為稱為磁滯現(xiàn)象磁滯現(xiàn)象。經(jīng)過多次經(jīng)過多次循環(huán)，可得到一個封閉的對稱循環(huán)，可得到一個封閉的對稱于原點的閉合曲線于原點的閉合曲線 ( (abcdefa) ) ，稱為稱為磁滯回線磁滯回線。圖圖 5-10磁滯回線磁滯回線 ( (7) ) 改變交變磁場強度改變交變磁場強度 H 的幅值，可相應(yīng)得到一系列大小不一的幅值，可相應(yīng)得到一系列大小不一的磁滯回線，如圖的磁滯回線，如圖 5-11 所示。所示。連

60、接各條對稱的磁滯回線的頂點，連接各條對稱的磁滯回線的頂點，得到一條磁化曲線，得到一條磁化曲線，叫叫基本磁化曲線?；敬呕€。 圖圖 5-10磁滯回線磁滯回線 圖圖 5-11基本磁化曲線基本磁化曲線3磁滯損耗磁滯損耗 鐵磁性物質(zhì)在交變磁化時，磁疇要來回翻轉(zhuǎn)，在這個過程鐵磁性物質(zhì)在交變磁化時，磁疇要來回翻轉(zhuǎn)，在這個過程中，產(chǎn)生了能量損耗，中，產(chǎn)生了能量損耗，稱為稱為磁滯損耗磁滯損耗。磁滯回線包圍的面積越磁滯回線包圍的面積越大，磁滯損耗就越大，所以剩磁和矯頑磁力越大的鐵磁性物質(zhì)，大，磁滯損耗就越大，所以剩磁和矯頑磁力越大的鐵磁性物質(zhì)，磁滯損耗就越大。磁滯損耗就越大。因此，因此，磁滯回線的形狀常被用