电工学电子教学教案.ppt

第二章 磁场与电磁感应 §2-1 磁 场 一、电流的磁场 1．磁场与磁感线 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 在磁体周围的空间中存在着一种特殊的物质——磁场。 磁极之间的作用力通过磁场进行传递。 磁场的分布常用磁感线来描述。 磁场中某一平面上所通过磁感线的数量称为磁通量，简称磁通。 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，这一区域称为均匀磁场。 磁场与磁感线 铁屑模拟磁场 2．电流的磁场 不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场，这种现象称为电流的磁效应。 电流的磁场 磁悬浮列车 把小磁针放在通电导线下方，小磁针动了 接通电源，绕上漆包线的铁钉就成了磁铁 右手螺旋定则 通电长直导线 通电螺线管 二、磁场对电流的作用 1．磁场对通电直导体的作用 通常把通电导体在磁场中受到的力称为电磁力，也称安培力。 通电直导体在磁场内的受力方向可用左手定则来判断。 判断电磁力的方向 在磁场中，垂直于磁场方向的通电导线，所受电磁力F与电流I和导线长度L的乘积IL的比值称为该处的磁感应强度，用B表示，即 先保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小，然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度。比较两次实验结果。 把一段通电导线放入磁场中，当电流方向与磁场方向垂直时，电流所受的电磁力最大。 利用磁感应强度的表达式B = F/Il，可得电磁力的计算式为 F = BIl 计算电磁力的大小 如果电流方向与磁场方向不垂直，而是有一个夹角α，这时通电导线的有效长度为lsinα。电磁力的计算式变为 F = BIlsinα 2．通电平行直导线间的作用 通电平行直导线间的作用 判断受力时，可以用右手螺旋法则判断每个电流产生的磁场方向，再用左手定则判断另一个电流在这个磁场中所受电磁力的方向。 发电厂或变电所的母线排就是这种互相平行的载流直导体，为了使母线不致因短路时所产生的巨大电磁力作用而受到破坏，所以每间隔一定间距就安装一个绝缘支柱，以平衡电磁力。 3．磁场对通电线圈的作用 磁场对通电矩形线圈的作用是电动机旋转的基本原理。许多利用永久磁铁来使通电线圈偏转的磁电式仪表，也利用这一原理制成的。 直流电动机原理 直流电动机原理 磁电式仪表