1、下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出1.1磁场1.1.1 磁铁能够吸引磁性材料的特性叫做磁性。磁铁具有极性，任意磁铁具有两个磁极，N极（北极）和S（南极），磁铁两端磁性最强，越靠近中央磁性越弱，磁性具有相互作用力，即同极磁极相斥，异极磁极即同极磁极相斥，异极磁极相吸。相吸。1.1.2 在磁铁的周围存在一种特殊的物质，这一特殊物质叫做磁场。在磁场中某一点放一个能够自由移动的小磁针，静止时N极所指的方向规定为该点的磁场方向。磁力线是互不相交的连续不断的闭合曲线，磁力线在磁铁外部是
2、由N极指向S极，在磁铁内部是由S极指向N极.磁力线的密疏程度表示磁场的强弱，磁场强的地方磁力线较密，磁场弱的地方磁力线较疏。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出1.1.3 磁通指穿过与磁场方向垂直的某一截面的磁力线的总数就叫做磁通，用字母“”表示，单位是韦伯，用符号Wb表示。穿过单位面积的磁力线数叫做磁通密度，又称磁感应强度，在均匀磁场中，用字母B表示为：B=/S式中：-磁通，Wb S-垂直磁场的截面积，m2 B-磁感应强度，T磁感应强度的单位是T,称为特斯拉，简称特。磁力线上某点的切线方向就是该点的磁感应强度的方向。磁感应强度不仅表示了某点磁场的强弱，而且能够表示该点磁场的方
3、向。为了在平面上表示出磁感应强度的方向，常用符号“”表示垂直进入纸面的磁感应强度，用符号“.”表示垂直从纸面出来的磁感应强度。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出若磁场中各点的磁感应强度的大小和方向相同，这种磁场就称为均匀磁场，在均匀磁场中，磁力线是均匀分布的等距离平行直线。1.1.4 通电导线的周围能产生磁场，这就是电流的磁效应。通电导线（或线圈）周围磁场（磁力线）的方向，可用右手螺旋定则来判断。载流直导线磁场方向的判断方法：用右手握住载流直导线，让大拇指指向电流的方向，则四指环绕的方向就是磁场的方向。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出当载流导线垂直于纸面时
4、，通常用符号“.”,表示导线中的电流方向是“流出纸面”；用符号“”,表示导线中的电流方向是“流进纸面”。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出1.1.5载流螺旋管磁场方向的判断方法，用右手握住螺旋管，弯曲的四指沿着电流方向环绕，则大拇指所指的方向就是螺旋管内部的磁场的方向。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出1.2电磁力1.2.1磁场对载流导线的作用载流导线在磁场中会受到力的作用而移动，这个力就叫做电磁力。电动机就是利用这个原理进行工作的，电磁力的大小与磁场的强弱、电流的大小和方向、载流导线的有效长度有关。载流的导线越长，电流越大，磁场越强，则导线受到的电动力就越
5、大。电流与磁场的方向垂直时作用力最大，平行时作用力最小。1.2.2作用力的方向载流导线在磁场中受力的方向，可以用左手定则来判断。伸出左手使掌心迎着磁力线，让磁力线垂直穿过掌心，伸直的四指与导线中的电流方向一致，则与四指成直角的大拇指所指的方向就是导线受力的方向。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出1.2.3 作用力的大小在磁通密度为B的均匀磁场中，与磁场方向垂直、长度为L，通有电流I的直导线，所受的力F的大小为：F=BIL式中 F-导体在磁场中所受到的电磁力，N B-磁感应强度,T I-通过导体的电流，A L-导线的有效长度，M1.3 电磁感应当直导体与磁力线之间有相对切割运动
6、时，这个直导体中就有电动势产生；穿过线圈的磁通变化时，线圈回路中就有电势产生，这种现象称为电磁感应现象。由电磁感应现象所产生的电动势叫感应电动势，由感应电动势所产生的电流叫感应电流。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出1.3.1直导体中的感应电动势当导体与磁力线之间有相对切割运动时，这个导体中就有电动势产生。感应电动势的方向可以用发电机右手定则判断，如图1-8所示。伸平右手，拇指与其余四指垂直，让磁力线垂直穿过手心，拇指的指向代表导线运动的方向，则四指的指向就是感应电动势或感应电流的方向。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出感应电动势的大小与磁场强弱、导体运动的
7、速度、导体在磁场中的长度有关，当直导体、直导体的运动方向和磁力线垂直时，所产生的感应电动势的大小为：e=BLV式中 e-导体切割磁力线产生的感应电动势，V;B-磁感应强度，T;L-导体在磁场中的有效长度，M;V-导体和磁场相对运动速度，m/s;3.1.2线圈中的感应电动势当线圈回路的磁通变化时，线圈回路中就有感应电动势和感应电流产生。线圈中的感应电动势或感应电流的方向由楞次定律确定，感应电动势的反向总是企图使它的感应电流产生的磁通阻止原磁通的变化，也就是说，当线圈原磁通增加时，感应电流所产生的磁通方向与原磁通的方向相反以阻碍它的增加；当磁通减小时，感应电流所产生的磁通与原磁通的方向相同以阻碍它
8、减少，如图1-9所示。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出感应电动势的大小与线圈中磁通变化率成正比，即：e=-N/t式中，e-在t时间内感应电动势的平均值，V;N-线圈匝数；-磁通变化量，Wb t-磁通变化所需时间，S公式中的负号是感应电动势产生的感应电流具有阻碍原磁通变化的规律所决定的。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出1.4自感和互感1.4.1自感由于流过线圈本身电流的变化引起线圈（回路）内产生电磁感应的现象，叫做自感现象。由自感现象而产生的感应电动势就叫做自感电动势。自感电动势的方向根据楞次定律确定：自感电动势el的方向总是企图使它的感应电流iL产生的磁
9、通阻止原磁通L的变化（增大或减小），L由流过线圈的电流产生，因此自感电动势eL的方向总是和原电流变化的趋势（增大或减小）相反，如图1-10.下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出自感电动势的大小为：eL=-Li/t式中 eL 自感电动势，V;L-线圈的自感系数，H；i-线圈中电流的变化量，A;t-时间变化量，S公式中的负号是由自感应电动势的方向具有反抗线圈中电流变化的规律决定的。自感量与电流无关，只决定于线圈本身性质-几何尺寸、匝数、介质。hmhH6310101下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出自感反应了线圈产生自感电动势的能力。电感线圈是一个储能元件，利用线圈
10、可以将电能转化为磁能。磁场能量与通过线圈的电流的平方成正比。即：22/1LIWl 式中 WL 磁场能量，J;L-线圈的自感系数，H；I-线圈中的电流，A;下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出1.4.2互感两个线圈靠得很近，一个线圈通过的电流发生变化，而在另一个线圈中产生感应电动势的现象叫互感现象，简称互感。互感是变压器、互感器等重要电气设备工作中的基本原理。如图1-11所示.当线圈1通过变化的电流，在线圈2中产生了变化的互感磁通，在两个线圈之间有了磁的联系，这种联系称为磁感耦合或互感耦合。为了定量表示这种互感耦合，引用互感系数这一物理量，用字母M表示，单位和自感一样，也是H.互
11、感系数M与两个线圈的匝数、几何形状、尺寸、相对位置以及周围介质等因数有关。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出由互感现象产生的感应电动势叫做互感电动势，用eM表示。假定当线圈1中的电流i1变化时，在线圈2中产生互感电动势em2,即：em2=-Mi1/t同样，当线圈2中的电流变化时，在线圈1中产生互感电动势em1,即：em1=-Mi2/t上式说明，线圈的互感电动势与互感系数和另一个线圈中电流的变化率的乘积成正比。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出1.4.3同名端互感电动势的方向也可以用楞次定律判断，但是比较复杂，尤其是绕制好的成品，一般外部无法判断绕制方向，要判断互感电动势的极性就更加困难，故在变压器和互感器出厂时，厂家用同名端的标价符号在外壳表示出线圈的相对绕向，即反应磁耦合线圈的绕向。两线圈的同名端是这样规定的：当量线圈的电流由同名端流入线圈时，所产生的互感磁通和自感磁通是相互增强的。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出以图1-12a为例，当线圈1的电流从端子1流入时，它所产生的磁通方向如11所示，当线圈2的电流从端子3流入时，它所产生的磁通方向如22所示，两个磁通的方向一致，则端子1和3称为同名端。同名端的符号用“.”或“*”表示，如图1-12b所示。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 谢谢！
