电工基础课题7课件.ppt

1、 磁场和磁力线的概念，磁感应强度、磁通、磁导率和磁场强度等物理量的概念及相互的关系，匀强磁场的性质及有关计算。磁场的主要物理量及其相互的关系。7学时。课题七 磁现象探究1磁场和磁力（1）磁体及其特 磁性：物体能够吸引铁、镍、钴等金属及其合金的性质叫做磁性。磁体：具有磁性的物体叫做磁体。它分为天然磁体和人造磁体两类。课题磁体的主要特性：磁体两端的磁性最强，具有指向南北极的特性。通常把指北的一端叫北极，用N来表示，指南的一端叫南极，用S来表示。该两端统称为磁极。同性磁极互相排斥，异性磁极互相吸引。磁极之间存在的这种相互吸引或排斥的作用力叫磁力。任何磁体都仅具有两个磁极，而且无论怎么分割，它总是成对

2、出现并且强度相等，不存在独立的S极和N极。课题（2）磁场和磁力线磁场：磁极之间相互作用的磁力，不是在磁极之间直接发生的，而是通过一种特殊的物质来传递的，这种物质就称为磁场。磁力线：就是在磁场中画出的一些曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向，都跟该点的磁场方向相同，如图7 2所示。磁力线这一假想曲线更形象地描述了磁场的方向。磁力线垂直纸面时的表示方式：通常用符号“”和“”分别表示磁力线垂直穿入和穿出纸面的方向（类推：通常用符号“”和“”分别表示电流垂直穿入和穿出纸面的方向）。课题2电流的磁效应 通电导体的周围与永久磁体一样也存在磁场，这种现象称为电流的磁效应。磁场的强弱和通电导体的电流大小有关，

3、电流越大，磁场越强；它还与通电导体的距离有关，离导体越近，磁场越强。磁场的方向取决于电流的方向，可以用安培定则（也叫右手螺旋定则）来判断。（1）通电直导线的磁场通电直导线的磁场：如图7 4a所示。直导线电流的方向与磁力线方向之间的关系判定：用安培定则 安培定则：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流方向课题图7-4 通电直导线的磁场方向a）磁力线分部 b）磁力线表示 c）安培定则课题（2）通电环形导线的磁场 通电环形导线的磁场：如图7 5所示。它所形成的磁力线是一些围绕环形导线的闭合曲线。环形导线电流的方向与磁力线方向之间的关系判定：用安培定则。图7-5 通电环形导线的磁场课题（3）通

4、电螺线管的磁场 通电螺线管磁场：如图7 6a所示。若螺线管中的电流方向改变，它的两极就对调。通电螺线管的电流方向与磁力线方向之间的关系判定：用安培定则。图7-6 通电螺线管的磁场a）磁力线分部 b）安培定则课题3磁场的主要物理量（1）磁感应强 磁感应强度：在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的力F与电流I和导线有效长度l的乘积Il的比值叫做通电导线所在处的磁感应强度。如果用B表示磁感应强度，那么它的数学表达式为课题 匀强磁场：若在磁场的某一区域中磁感应强度的大小和方向都相同，则这个区域就叫做匀强磁场，如图7 8所示。图7-8 均匀磁场（2）磁通 磁通：穿过磁场中某一面积的磁力线条数，叫做该面

5、积的磁通量，简称磁通。磁通用字母表示，其单位为韦伯（Wb）。匀强磁场的磁通：匀强磁场的磁感应强度B和与磁场方向垂直平面的面积S的乘积，称为穿过这个平面的磁通量。即 磁感应强度的另一种描述：磁感应强度就是穿过单位面积的磁通，也称磁通密度。由式（7 2）可得数学表达式为 磁导率：它是表示媒介质导磁性能强弱的物理量，用字母来表示，单位为亨利每米（H/m）。不同的媒介质有不同的磁导率。在相同条件下，磁导率值越大，磁感应强度越大，磁场越强；磁导率值越小，磁感应强度越小，磁场越弱。根据媒介质相对磁导率的大小，可将物质分为以下三种类型：反磁性物质：相对磁导率r1。顺磁性物质：相对磁导率r1。铁磁性物质：相对

6、磁导率r1。磁场强度：磁场中某点的磁感应强度B与媒介质磁导率的比值，叫做该点的磁场强度，用字母H来表示，即课题4铁磁性物质的磁化（1）铁磁性物质的磁化磁现象的电本质：磁场是由电荷运动而产生的。铁磁性物质的磁化：这种本来不具磁性的物质，由于受磁场的作用而具有了磁性的现象，称为磁化。（2）磁化曲线 磁化曲线：铁磁物质的磁感应强度B随磁场强度H而变化的曲线称为磁化曲线，又称B H曲线，如图7 13所示。图7-13 磁化曲线课题 几种常见铁磁性物质的磁化曲线：如图7 15所示。从曲线上可以看出，在相同的磁场强度H下，硅钢片的B值最大，铸铁的B值最小，说明硅钢片比铸铁的导磁性能好得多，所以电器和电机的铁

7、心多采用硅钢片。（3）磁滞回线 磁滞现象：铁磁性物质在反复交变磁化的过程中所出现的现象称为磁滞现象。磁滞回线：铁磁性物质在反复交变磁化中的磁感应强度B随磁场强度H而变化的曲线称为磁滞回线，又称abcdefaB H曲线。磁滞回线的形成分析课题 铁磁性物质反复交变磁化过程的特点：在铁磁性物质的反复交变磁化过程中，B的变化总是落后于H的变化。在铁磁性物质的反复交变磁化过程中，由于磁畴要来回翻转，会损耗一定的能量，这种损耗称为磁滞损耗。铁磁性物质磁滞回线的特点：磁滞回线是一条封闭的对称于原点的闭合曲线（abcdefa。磁滞回线包围的面积越大，磁滞损耗就越大。所以，剩磁和矫顽磁力越大的铁磁性物质，磁滞损

8、耗就越大。不同的铁磁性物质具有不同的磁滞回线，磁滞回线的形状经常被用来判断铁磁性物质的性质和作为选择材料的依据。基本磁化曲线：铁磁性物质在反复交变磁化过程中，可相应得到一系列大小不一的磁滞回线，连接各条对称的磁滞回线的顶点，得到的一条曲线叫基本磁化曲线。课题（4）铁磁性物质的分类软磁性物质硬磁性物质矩磁性物质5磁路及其欧姆定（1）磁路磁通所经过的路径叫做磁路。主磁通：沿铁心、衔铁和工作气隙构成闭合回路的磁通，叫主磁通。漏磁通：没有经过工作气隙和衔铁，而经空气自成回路的磁通，叫漏磁通。课题（2）磁路的欧姆定律 磁动势：把通过线圈的电流I和线圈匝数N的乘积，称为磁动势（也称磁通势），用符号Em表示，单位是A。其数学表达式为Em=NI式中 N线圈的匝数（匝）；I通过线圈的电流（A）。磁阻：就是磁通通过磁路时所受到的阻碍作用，用符号Rm表示，单位是1/H。SlRm课题 磁路的欧姆定律：通过磁路的磁通与磁动势成正比，而与磁阻成反比，其数学表达式为 磁路的全电路定律：磁路中的磁场强度与磁路的平均长度的乘积，在数值上等于激发磁场的磁动势，其数学表达式为课题