電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章_第1頁(yè)
電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章_第2頁(yè)
電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章_第3頁(yè)
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※第三章?磁場(chǎng)及電磁感應(yīng)※節(jié)磁場(chǎng)※第二節(jié)磁路的物理量※第三節(jié)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體作用力※第四節(jié)鐵磁性物質(zhì)※第五節(jié)電磁感應(yīng)本章小結(jié)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!節(jié)?磁場(chǎng)一、磁場(chǎng)二、電流的磁場(chǎng)※第三章?磁場(chǎng)及電磁感應(yīng)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!在公元11世紀(jì),我國(guó)勞動(dòng)人民在實(shí)踐中用天然磁鐵做成細(xì)長(zhǎng)的小磁針,它有一頭總是指向南方,另一頭指向北方。人們利用它制成了可以確定南北方向的羅盤,如圖所示。羅盤中間懸掛著一根能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針(即指南針)。由于羅盤的發(fā)明,給航海指明了方向,推動(dòng)了世界航海事業(yè)的迅猛發(fā)展。羅盤節(jié)?磁場(chǎng)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!一、磁場(chǎng)1.磁體某些物體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性。具有磁性的物體叫磁體。磁體分為天然磁體和人造磁體。常見的條形磁鐵、馬蹄形磁鐵和針形磁鐵等都是人造磁體,如右圖所示。2.磁極磁體兩端磁性最強(qiáng),磁性最強(qiáng)的地方叫磁極。任何磁體都有一對(duì)磁極,一個(gè)叫南極,用S表示;另一個(gè)叫北極,用N表示,如右圖所示。N極和S極總是成對(duì)出現(xiàn)并且強(qiáng)度相等,不存在獨(dú)立的N極和S極。常見人造磁鐵磁針的指向

節(jié)?磁場(chǎng)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!3.磁場(chǎng)力是物質(zhì)之間相互作用的結(jié)果。用手推門,門就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)打開,這是因?yàn)榱χ苯幼饔糜陂T。上述實(shí)驗(yàn)中,磁極之間存在的作用力并沒有直接作用,到底是什么神密的物質(zhì)使得它們之間有力的作用呢?這種神密的物質(zhì)就是磁場(chǎng)。磁極之間相互作用的磁力就是通過磁場(chǎng)傳遞的。磁場(chǎng)是磁體周圍存在的特殊物質(zhì)。磁極在自己周圍的空間里產(chǎn)生磁場(chǎng),磁場(chǎng)對(duì)它里面的磁極有磁場(chǎng)力的作用。4.磁場(chǎng)方向把小磁針放在磁場(chǎng)中的任一點(diǎn),可以看到小磁針受磁場(chǎng)力的作用。靜止時(shí)它的兩極不再指向南北方向,而指向一個(gè)別的方向。在磁場(chǎng)中的不同點(diǎn),小磁針靜止時(shí)指的方向一般并不相同。這個(gè)現(xiàn)象說明,磁場(chǎng)是有方向性的。一般規(guī)定,在磁場(chǎng)中某點(diǎn)放一個(gè)能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針,小磁針靜止時(shí)N極所指的方向,就是該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向。節(jié)?磁場(chǎng)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!二、電流的磁場(chǎng)1.電流的磁效應(yīng)磁鐵并不是磁場(chǎng)的唯一來源。1820年,丹麥物理學(xué)家奧斯特做過下面的實(shí)驗(yàn):放在導(dǎo)線旁邊的小磁針,當(dāng)導(dǎo)線通過電流時(shí)會(huì)受到力的作用而偏轉(zhuǎn)。這說明通電導(dǎo)體周圍存在磁場(chǎng),即電流具有磁效應(yīng)。磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和通電導(dǎo)體的電流大小、距離遠(yuǎn)近有關(guān),電流越大,磁場(chǎng)越強(qiáng);離導(dǎo)體越近,磁場(chǎng)越強(qiáng)。磁場(chǎng)的方向可以用安培定則(也稱為右手螺旋法則)來判斷。2.安培定則通電導(dǎo)體周圍的磁場(chǎng)方向,即磁感線方向與電流的關(guān)系可以用安培定則來判斷。節(jié)?磁場(chǎng)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!(2)通電螺線管的磁場(chǎng)通電螺線管表現(xiàn)出來的磁性類似條形磁鐵,一端相當(dāng)于N極,另一端相當(dāng)于S極。通電螺線管的磁場(chǎng)方向判斷方法是:用右手握住通電螺線管,讓彎曲的四指指向電流方向,那么,大拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向,即大拇指指向通電螺線管的N極,如圖所示。通電螺線管的磁場(chǎng)節(jié)?磁場(chǎng)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!第二節(jié)磁路的物理量

一、磁通二、磁感應(yīng)強(qiáng)度三、磁導(dǎo)率四、磁場(chǎng)強(qiáng)度五、磁路電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!二、磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感應(yīng)強(qiáng)度是定量地描述磁場(chǎng)中各點(diǎn)的強(qiáng)弱和方向的物理量。與磁場(chǎng)方向垂直的單位面積的磁通,叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度,也稱磁通密度,用字母B表示。磁感應(yīng)強(qiáng)度的國(guó)際單位制單位T(特斯拉)。在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁通的關(guān)系可以用公式表示為

式中:

B——?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,國(guó)際單位制單位T(特)——與B垂直的某一截面積上的磁通,國(guó)際單位制單位Wb(韋伯)S——與B垂直的某一截面面積,國(guó)際單位制單位㎡(平方米)第二節(jié)?磁路的物理量電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!四、磁場(chǎng)強(qiáng)度磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與磁導(dǎo)率有關(guān),計(jì)算比較復(fù)雜。為方便計(jì)算,引入磁場(chǎng)強(qiáng)度這個(gè)新的物理量來表示磁場(chǎng)的性質(zhì),用字母H表示。磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度等于該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與媒介質(zhì)的磁導(dǎo)率的比值,用公式表示為

或磁場(chǎng)強(qiáng)度的國(guó)際單位制單位A/m(安每米)。

第二節(jié)?磁路的物理量電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!利用鐵磁材料可以盡可能地將磁通集中在磁路中,但是與電路比較,漏磁現(xiàn)象比漏電現(xiàn)象嚴(yán)重得多。全部在磁路內(nèi)部閉合的磁通叫做主磁通。部分經(jīng)過磁路周圍物質(zhì)的閉合磁通叫做漏磁通。如選用電磁鐵、變壓器等鐵芯材料時(shí)應(yīng)盡可能讓全部磁通通過鐵芯截面。在下圖中,當(dāng)線圈中通以電流后,大部分磁通沿鐵心、銜鐵和工作氣隙構(gòu)成回路,這部分磁通就是主磁通。還有一小部分磁通,它們沒有經(jīng)過工作氣隙和銜鐵,而經(jīng)空氣自成回路,這部分磁通就是漏磁通。第二節(jié)?磁路的物理量電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!實(shí)驗(yàn)證明:在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)通電導(dǎo)體與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),電磁力的大小與導(dǎo)體中電流大小成正比,與導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度及載流導(dǎo)體所在的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比,用公式表示為

F=BIL式中:F——導(dǎo)體受到的電磁力,國(guó)際單位制單位N(牛)

B——磁場(chǎng)中的磁感應(yīng)強(qiáng)度,國(guó)際單位制單位T(特)

I——導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度,國(guó)際單位制單位A(安)

L——導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度,國(guó)際單位制單位m(米)實(shí)驗(yàn)還證明:當(dāng)導(dǎo)線和磁感線方向成角時(shí),如下圖所示。電磁力的大小為F=BILsinθ

第三節(jié)?磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用力電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!※第四節(jié)鐵磁性物質(zhì)一、鐵磁物質(zhì)的磁化二、鐵磁材料分類電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!2.鐵磁物質(zhì)的磁化如果把一塊磁鐵從它的中央斷開,會(huì)得到兩塊新的永久磁鐵。如果再把這兩塊磁鐵鋸開,就得到四塊磁鐵。如果繼續(xù)這樣做,最后會(huì)得到極大數(shù)量的小磁鐵,原先的那塊磁鐵就是由它們構(gòu)成的。因此,可以認(rèn)為永久磁鐵是由大量的微小磁鐵所組成。一塊磁鐵是由極大數(shù)量的小磁鐵組成的。把這些小磁鐵稱為基本磁鐵,又稱磁疇。在正常的鐵中,那些磁疇雜亂無章地排列,磁疇間的磁性被抵消,對(duì)外部(整體)不呈現(xiàn)磁性,如圖(a)所示。如果把一塊鐵放人磁場(chǎng)中,那些基本磁鐵將被迫按相同方向排列,如圖(b)所示。這時(shí),它們組合起來的磁性在它們周圍將很顯著,即鐵已經(jīng)被磁化。(a)(b)第四節(jié)?鐵磁性物質(zhì)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!※第五節(jié)

電磁感應(yīng)

一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象二、電磁感應(yīng)定律電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!線圈磁通量發(fā)生變化實(shí)驗(yàn)證明:閉合回路中的一部分導(dǎo)體相對(duì)于磁場(chǎng)做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),回路中有電流流過。如圖所示,空心線圈的兩端分別與靈敏電流計(jì)的接線柱連接形成閉合回路。當(dāng)用條形磁鐵快速插入線圈時(shí),電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),表明閉合回路有電流流過;當(dāng)條形磁鐵靜止不動(dòng)時(shí),電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn),表明閉合回路沒有電流流過;當(dāng)條形磁鐵快速拔出線圈時(shí),電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),表明閉合回路有電流流過?!谖骞?jié)?電磁感應(yīng)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!

二、電磁感應(yīng)定律1.法拉第電磁感應(yīng)定律要使閉合回路有電流流過,電路中必須有電源,電流是由電源電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,既然閉合回路有感應(yīng)電流,這個(gè)回路中就必然有電動(dòng)勢(shì)存在。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體就相當(dāng)于電源。只要知道感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,感應(yīng)電流就可以根據(jù)歐姆定律計(jì)算。※第五節(jié)?電磁感應(yīng)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁(yè)!在線圈中,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通變化的快慢有關(guān)。磁通變化的快慢叫做磁通的變化率,即單位時(shí)間內(nèi)磁通的變化量。法拉第電磁感應(yīng)定律告訴我們:電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,跟穿過這一電路的磁通的變化率成正比。用公式表示為如果線圈的匝數(shù)有N匝,那么,線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為※第五節(jié)?電磁感應(yīng)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁(yè)!楞次定律※第五節(jié)?電磁感應(yīng)總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到如下定律。楞次定律:感應(yīng)電流的方向,總是使感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙引起感應(yīng)電流的磁通的變化。電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁(yè)!4.楞次定律與右手定則關(guān)系楞次定律與右手定則是一般與特殊的關(guān)系,一切電磁感應(yīng)現(xiàn)象都符合楞次定律,而右手定則只適用于單純由于部分導(dǎo)體切割磁感線所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。對(duì)于由磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,只能應(yīng)用楞次定律進(jìn)行分析;對(duì)于由切割磁感線所產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,既可應(yīng)用右手定則判斷,也可應(yīng)用楞次定律判斷,一般情況下,應(yīng)用右手定則判斷會(huì)方便些。如下圖所示,線圈abcd放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向如圖所示,其中cd可以沿著滑軌運(yùn)動(dòng)。當(dāng)cd沿著滑軌向右運(yùn)動(dòng)時(shí),cd作切割磁感應(yīng)線運(yùn)動(dòng),閉合回路abcd中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。同時(shí),也可以用第二種說法來說明這個(gè)問題。把cd邊移到位置時(shí),線圈abcd包圍的面積增大了,由可知磁通增加了。由于穿過閉合回路的磁通發(fā)生變化,因此回路中有感應(yīng)電流。由此可知,產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩種說法是統(tǒng)一的,本質(zhì)是相同的,所得結(jié)果也是完全一樣的?!谖骞?jié)?電磁感應(yīng)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁(yè)!本章小結(jié)一、磁場(chǎng)1.某些物體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性。具有磁性的物體叫磁體。磁體兩端磁性最強(qiáng),磁性最強(qiáng)的地方叫磁極。任何磁體都有一對(duì)磁極,一個(gè)叫南極,用S表示;另一個(gè)叫北極,用N表示。N極和S極總是成對(duì)出現(xiàn)并且強(qiáng)度相等,不存在獨(dú)立的N極和S極。磁體間同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引。2.通電導(dǎo)體周圍的磁場(chǎng)方向,即磁感線方向與電流的關(guān)系可以用安培定則(也稱為右手螺旋定則)來判斷,要特別注意大拇指與四指所指的方向的意義。3.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)通電導(dǎo)體與磁場(chǎng)方向垂直時(shí),所受電磁力的大小與導(dǎo)體中電流大小成正比,與導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度及載流導(dǎo)體所在的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比,用公式表示為F=BIL電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁(yè)!4.磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度等于該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與媒介質(zhì)的磁導(dǎo)率的比值,國(guó)際單位制單位A/m(安每米)。5.磁通所經(jīng)過的路徑叫做磁路。全部在磁路內(nèi)部閉合的磁通叫做主磁通。部分經(jīng)過磁路周圍物質(zhì)的閉合磁通叫做漏磁通。三、鐵磁性物質(zhì)1.原來沒有磁性,在外磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生磁性的現(xiàn)象叫做磁化。2.鐵磁物質(zhì)可分成三類:軟磁物質(zhì)、硬磁物質(zhì)、矩磁物質(zhì)。四、電磁感應(yīng)1.不論用什么方法,只要穿過閉閉合回路的磁通發(fā)生變化,閉合回路就有電流產(chǎn)生。這種利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象,用電磁感應(yīng)的方法產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。

本章小結(jié)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁(yè)!當(dāng)用一個(gè)條形磁鐵靠近一個(gè)懸掛的小磁針(或條形磁鐵)時(shí),如圖所示。我們發(fā)現(xiàn):當(dāng)條形磁鐵的N極靠近小磁針的N極時(shí),小磁針N極一端馬上被排斥;當(dāng)條形磁鐵的N極靠近小磁針的S極時(shí),小磁針S極一端立刻被條形磁鐵吸引。說明磁極之間存在相互作用力,同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引。磁極之間相互作用力節(jié)?磁場(chǎng)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁(yè)!在磁場(chǎng)中可以利用磁感線(也稱為磁力線)來形象地表示各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。所謂磁感線,就是在磁場(chǎng)中畫出的一些曲線,曲線的疏密程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱;曲線上每一點(diǎn)的切線方向,都跟該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同,如右圖所示。若磁體周圍磁場(chǎng)的強(qiáng)弱相等、方向相同,我們把它定義勻強(qiáng)磁場(chǎng),如右圖所示。磁感線及磁場(chǎng)方向勻強(qiáng)磁場(chǎng)節(jié)?磁場(chǎng)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁(yè)!(1)直線電流的磁場(chǎng)直線電流的磁場(chǎng)的磁感線是以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的同心圓,這些同心圓都在與導(dǎo)線垂直的平面上,如圖(a)所示。磁感線方向與電流的關(guān)系用安培定則判斷:用右手握住通電直導(dǎo)體,讓伸直的大拇指指向電流方向,那么,彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向,如圖(b)所示。(a)(b)直線電流的磁場(chǎng)

節(jié)?磁場(chǎng)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁(yè)!(3)環(huán)形電流的磁場(chǎng)如圖所示是環(huán)形電流的磁場(chǎng)。環(huán)形電流磁場(chǎng)的磁感線是一些圍繞環(huán)形導(dǎo)線的閉合曲線。在環(huán)形導(dǎo)線的中心軸線上,磁感線和環(huán)形導(dǎo)線的平面垂直。環(huán)形電流的方向跟它的磁感線方向之間的關(guān)系也可以用安培定則來判定:讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致,那么伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線上的磁感線的方向。環(huán)形電流的磁場(chǎng)節(jié)?磁場(chǎng)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁(yè)!描述電路的物理量有電流、電壓、電位、電動(dòng)勢(shì)、電能和電功率等。那么描述磁場(chǎng)的物理量又有哪些呢?一、磁通

磁感線的疏密定性地描述了磁場(chǎng)在空間的分布情況。磁通是定量地描述磁場(chǎng)在一定面積的分布情況的物理量。通過與磁場(chǎng)方向垂直的某一面積上的磁感線的總數(shù),叫做通過該面積的磁通量,簡(jiǎn)稱磁通,用字母表示。磁通的國(guó)際單位制單位Wb(韋伯)。當(dāng)面積一定時(shí),通過該面積的磁通越大,磁場(chǎng)就越強(qiáng)。第二節(jié)?磁路的物理量電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁(yè)!三、磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率就是一個(gè)用來表示媒介質(zhì)導(dǎo)磁性能的物理量,用字母表示,國(guó)際單位制單位H/m(亨每米)。不同的媒介質(zhì)有不同的磁導(dǎo)率。實(shí)驗(yàn)測(cè)定,真空的磁導(dǎo)率是一個(gè)常數(shù),用表示,即為了便于比較各種物質(zhì)的導(dǎo)磁性能,我們把任一物質(zhì)的磁導(dǎo)率與真空磁導(dǎo)率比值稱為相對(duì)磁導(dǎo)率,用表示,即

相對(duì)磁導(dǎo)率只是一個(gè)比值,它表明在其他條件相同的情況下,媒介質(zhì)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是真空中的多少倍。

第二節(jié)?磁路的物理量電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁(yè)!五、磁路

磁通所經(jīng)過的路徑叫做磁路。為了使磁通集中在一定的路徑上來獲得較強(qiáng)的磁場(chǎng),常常把鐵磁材料制成一定形狀的鐵心(鐵磁材料的磁導(dǎo)率高),構(gòu)成各種電器設(shè)備所需的磁路。如圖所示,其中(a)圖為無分支磁路,(b)圖為分支磁路。磁路第二節(jié)?磁路的物理量電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁(yè)!第三節(jié)?磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體作用力

我們知道電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng),當(dāng)我們把通電導(dǎo)體置于磁場(chǎng)中時(shí),會(huì)有什么情況發(fā)生呢?如圖所示,把一根直導(dǎo)線AB垂直放入蹄形磁鐵的磁場(chǎng)中。當(dāng)導(dǎo)體未通電流時(shí),導(dǎo)體不會(huì)運(yùn)動(dòng);如果接通電源,當(dāng)電流從B流向A的時(shí)候,導(dǎo)線立即向磁鐵外側(cè)運(yùn)動(dòng)。若改變導(dǎo)體電流方向,則導(dǎo)體會(huì)向相反方向運(yùn)動(dòng)。我們把通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中所受的作用力稱為電磁力,也稱安培力。從本質(zhì)上講,電磁力是磁場(chǎng)和通電導(dǎo)線周圍形成的磁場(chǎng)相互作用的結(jié)果。通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁(yè)!通電導(dǎo)體與磁場(chǎng)不垂直通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的電磁力的方向,可以用左手定則來判斷:伸出左手,讓大拇指與四指在同一平面內(nèi),大拇指與四指垂直,讓磁感線垂直穿過手心,四指指向電流方向,那么,大拇指所指的方向就是磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力方向,如右圖所示。左手定則第三節(jié)?磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用力電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁(yè)!

生活中使用螺絲刀擰螺釘時(shí),螺絲刀上的螺釘很容易掉下來。這時(shí)只需把螺絲刀放在磁鐵(如音箱揚(yáng)聲器)上摩擦幾下就可以把螺絲吸起來。但是當(dāng)拿磁鐵去吸銅鑰匙時(shí),無論如何銅鑰匙根本就吸不起來,你知道產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因嗎?一、鐵磁物質(zhì)的磁化1.物質(zhì)分類根據(jù)磁導(dǎo)率的大小不同,可將物質(zhì)分成三類:略大于1的物質(zhì)稱為順磁物質(zhì),如空氣、鋁、錫等;略小于l的物質(zhì)稱為反磁物質(zhì),如氫、銅、石墨等;順磁物質(zhì)和反磁物質(zhì)統(tǒng)稱為非鐵磁物質(zhì)。遠(yuǎn)大于1的物質(zhì)稱為鐵磁性物質(zhì),如鐵、鈷、鎳、硅鋼、鐵氧體等。

第四節(jié)?鐵磁性物質(zhì)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁(yè)!

二、鐵磁材料分類1.軟磁物質(zhì)軟磁材料的特點(diǎn)是磁導(dǎo)率很大,易被磁化也易去磁。典型的軟磁材料有硅鋼片、鑄鐵、坡莫合金等。硅鋼片主要用來制作電動(dòng)機(jī)和變壓器的鐵心,坡莫合金用來制造小型變壓器、高精度交流儀表(靈敏繼電器、磁放大器等)。2.硬磁物質(zhì)硬磁材料的特點(diǎn)是需要較強(qiáng)的外磁場(chǎng)的作用,才能使其磁化,而且不易退磁。其典型材料有鈷鋼、碳鋼等。因其剩磁強(qiáng),不易退磁,常用來制造各種形狀的永久磁鐵。3.矩磁物質(zhì)磁材料的特點(diǎn)是只需很小的磁場(chǎng)就能使它迅速磁化,并達(dá)到最大值,去掉外磁場(chǎng)仍能保持原來的強(qiáng)度。矩磁材料主要用于制造計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)元件的環(huán)形磁心。

第四節(jié)?鐵磁性物質(zhì)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁(yè)!1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)以后,人們很自然地想到:既然電流能產(chǎn)生磁場(chǎng),磁場(chǎng)能否產(chǎn)生電流呢?許多科學(xué)家開始不懈地探索。1831年,法拉第終于發(fā)現(xiàn)了由磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律,即電磁感應(yīng)現(xiàn)象。

導(dǎo)體切割磁感線一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放置一根導(dǎo)體AB,導(dǎo)體AB的兩端分別與靈敏電流計(jì)的接線柱連接形成閉合回路。當(dāng)導(dǎo)線AB在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)。電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),表明閉合回路有電流流過;當(dāng)導(dǎo)線AB平行于磁感線方向運(yùn)動(dòng)時(shí),電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn),表明閉合回路沒有電流流過?!谖骞?jié)?電磁感應(yīng)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁(yè)!

實(shí)驗(yàn)證明:閉合回路中的磁通發(fā)生變化時(shí),回路中有電流流過。因此,不論是閉合回路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng),還是閉合回路中的磁場(chǎng)發(fā)生變化,穿過線圈的磁通都發(fā)生變化。這樣,我們可以得出結(jié)論:不論用什么方法,只要穿過閉合回路的磁通發(fā)生變化,閉合回路就有電流產(chǎn)生。這種利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象,用電磁感應(yīng)的方法產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。

※第五節(jié)?電磁感應(yīng)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁(yè)!實(shí)驗(yàn)證明:對(duì)于導(dǎo)體切割磁感線,導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與導(dǎo)體切割運(yùn)動(dòng)速度、磁感應(yīng)強(qiáng)度、導(dǎo)體長(zhǎng)度成正比。當(dāng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向與導(dǎo)體本身垂直,并且跟磁感線方向也垂直時(shí),導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為式中:——磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度,國(guó)際單位制單位T(特)——導(dǎo)體長(zhǎng)度,國(guó)際單位制單位m(米)——導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度;國(guó)際單位制單位m/s(米每秒)——導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),國(guó)際單位制單位V(伏)

※第五節(jié)?電磁感應(yīng)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)第三章共41頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁(yè)!

2.楞次定律在做前面實(shí)驗(yàn)時(shí),我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)條形磁鐵快速插入或拔出線圈時(shí),電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向不同,說明在不同情況下感應(yīng)電流的方向是不同的。怎樣確定感應(yīng)電流的方向呢?我們通過下面的實(shí)驗(yàn)來研究楞次定律。把磁鐵迅速?gòu)木€圈中插入或拔出,觀察電流表偏轉(zhuǎn)情況。通過實(shí)驗(yàn)觀察,我們發(fā)現(xiàn):當(dāng)磁鐵插入線圈時(shí),原磁通在增加,線圈所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總是與原磁場(chǎng)方向相反,即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁通的增加。如圖(a)、(c)所示。當(dāng)磁鐵拔出線圈時(shí),原磁通在減少,線圈所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總是與原磁場(chǎng)方向相同,即感應(yīng)

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