电工基础(第五版)第四章.ppt.ppt

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电工基础(第五版)第四章.ppt

§4—1 磁场 §4—2 磁场对电流的作用 §4—3 电磁感应 §4—4 自感和互感 §4—5 铁磁材料与磁路;1.能应用右手螺旋定则正确判断通电长直导线和通电螺线管的磁场方向。 2.理解磁感应强度、磁通、磁导率的概念。;一、磁场与磁感线;用一些互不交叉的闭合曲线来描述磁场,这样的曲线称为磁感线。 磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向。磁感线在磁体外部由N 极指向S极,在磁体内部由S极指向N 极。 磁感线的疏密程度表现了各处磁场的强弱。;在磁场的某一区域里,如果磁感线是一些方向相同分布均匀的平行直线,则称这一区域为匀强磁场。;二、电流的磁场;通电长直导线及通电螺线管周围的磁场方向可用右手螺旋定则(也称安培定则)来确定。;三、磁场的主要物理量;2.磁通;平面与B垂直 平面与B不垂直 磁通;由Φ=BS 可得B=Φ/S ,这表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通,所以磁感应强度又称磁通密度。 当面积一定时,该面积上的磁通越大,磁感应强度越大,磁场越强。;3.磁导率;1.理解磁场对电流的作用力(电磁力),能用左手定则正确判断电磁力的方向。 2.了解磁场对通电线圈的作用及其应用。;一、磁场对通电直导体的作用;通电直导体在磁场内的受力方向可用左手定则来判断。;电磁力的计算式为;二、通电平行直导线间的作用;三、磁场对通电线圈的作用;磁悬浮列车;1.理解感应电动势的概念,能用右手定则正确判断感应电动势的方向。 2.掌握楞次定律及其应用,理解法拉第电磁感应定律。;一、电磁感应现象;这种磁场产生电流的现象称为电磁感应现象,产生的电流称为感应电流,产生感应电流的电动势称为感应电动势。 感应电流的产生与磁通的变化有关。当穿过闭合电路的磁通发生变化时,闭合电路中就有感应电流。;二、楞次定律;三、法拉第电磁感应定律;四、直导线切割磁感线产生感应电动势;感应电动势的方向可用右手定则判断。如图所示,平伸右手,大拇指与其余四指垂直,让磁感线穿入掌心,大拇指指向导体运动方向,则其余四指所指的方向就是感应电动势的方向。;如果导体运动方向与磁感线方向有一夹角α ,则导体中的感应电动势为;发电机就是应用导线切割磁感线产生感应电动势的原理发电的。;霍尔元件;冲床磁感应电子计数器示意图;1.了解自感现象、互感现象及其应用。 2.理解自感系数和互感系数的概念。 3.理解同名端的概念,能正确判断和测定互感线圈的同名端。;一、自感;这种由于流过线圈自身的电流发生变化而引起的电磁感应现象称为自感现象,简称自感。 在自感现象中产生的感应电动势称为自感电动势,用eL表示,自感电流用iL表示。 自感电动势的方向可结合楞次定律和右手螺旋定则来确定。;2.自感系数;3.自感电动势的大小;二、互感;为描述一个线圈电流的变化在另一个线圈中产生互感电动势的能力,引入互感系数(简称互感)这一物理量,用M 表示,互感的单位也是H。 互感系数与两个线圈的匝数、几何形状、相对位置以及周围介质等因素有关。;2.互感电动势的大小和方向;3.同名端;4.互感线圈的连接;两个线圈的一对同名端相接称为反串,这时两个线圈的磁通方向是相反的。串接后的等效电感;如果将两个相同线圈的同名端接在一起,则两个线圈所产生的磁通在任何时候都是大小相等而方向相反,因而相互抵消。这样接成的线圈就不会有磁通穿过。 在绕制电阻时,将电阻线对折,双线并绕,就可以制成无感电阻。;在有铁心的线圈中通入交流电时,就有交变的磁场穿过铁心,这时会在铁心内部产生自感电动势并形成电流, 由于这种电流形如旋涡, 故称涡流。;单层铁心涡流损耗大 多层铁心涡流损耗小 采用多层铁心减小涡流损耗;二、互感器; 电流互感器 电压互感器 收音机中的中 频变压器 互感原理的应用示例;漏电保护器原理图;三、汽车点火线圈;1.理解铁磁材料的磁化以及磁化曲线、磁滞回线与铁磁材料性能的关系。 2.了解铁磁材料的分类及应用。 3.理解磁动势和磁阻的概念及磁路欧姆定律。;一、铁磁物质的磁化;当一个线圈的结构、形状、匝数都已确定时,线圈中的磁通Φ 随电流I 变化的规律可用Φ—I 曲线来表示,称为磁化曲线。它反映了铁心的磁化过程。;曲线Oa段较为陡峭,Φ 随I 近似成正比增加。 b点以后的部分近似平坦,这表明即使再增大线圈中的电流I,Φ 也已近似不变了,铁心磁化到这种程度称为磁饱和。 a点到b点是一段弯曲的部分,称为曲线的膝部。这表明从未饱和到饱和是逐步过渡的。;各种电器的线圈中,一般都装有铁心以获得较强的磁场。 为了尽可能增强线圈中的磁场,还常将铁心制成闭合的形状,使磁感线沿铁心构成回路,;理想情况 实际情况 反复

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