第二章 第二节 电工基础.pptx

跳转到第一页低压电工作业全国安全生产教育培训教材编审委员会组织编写制作 黄邓平

一、磁的基本概念1.磁场磁场是一种看不见模不着，存在于电流、运动电荷、磁体或变化电场周围空间的一种特殊形态的物质。磁场存在表现为：使进行磁场域内的磁针、磁体发生偏转或取向；对场域内的运动电荷施加作用力，即电流在磁场中受到力的作用。磁场对通电导体的作用力叫磁场力，简称磁力，用F表示。磁场越强，磁力就越大。磁感应强度是表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量，用B表示，定义为磁场对导体的作用力F与导体中通过的电流I和导体长度L的乘积之比，即B? FLI在国际单位制中，B的单位为Wb/m2(韦伯)，或称为特斯拉(T)，B的方向与产生磁场的电流之间满足右手螺旋定则。若磁场内各点的磁感应强度都相等，则我们称该磁场为均匀磁场。F为磁场作用力，单位为N（牛顿）；L为通电导体长度，单跳转位到第为一页m(米第三节 磁与磁路感应

2.磁力线在磁场中画一些曲线（用虚线或实线表示），使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的磁场方向相同（且磁感线互不交叉），这些曲线叫做磁力线。磁力线是闭合曲线。磁铁周围的磁力线是从N极出来进入S极，在磁体内部磁力线从S极到N极。跳转到第一页

3.磁导率是表征磁介质磁性的物理量，常用符中与μ 表示，又称为绝对磁导率。跳转到第一页μ =B /H顺磁性材料，如白金、空气等；反磁性材料，如银、铜、水等。4.磁通磁通是磁感应强度的简称，是指穿过单位截面S的磁力线根数，用Ф表示。在均匀磁场中，各点磁感应强度大小相等，方向相同。当所取截面与磁力线方向垂直时，有SB?ΦΦ?BS 或B也可理解为单位截面上的磁通，称为磁通密度，简称磁密。

(c)跳转到第一页(b)几种常见电气设备的磁路变压器；(b)电磁铁；(c)磁电式电表二、磁路和磁性材料1.磁路磁通的闭合回路称为磁路。电动机、变压器、各种电磁铁都带有不同类型的磁路。

跳转到第一页图中N表示载流线圈的匝数，i表示导线通过的电流，N和I的乘积称为磁动势。磁通在磁路中会遇到阻力，称为磁阻，用Rm表示：NI??RmRmmS? l Rm?NI/?在磁路中，当磁阻大小不变时，磁通与磁动势成正比，或可以类比于电路的欧姆定律，称为磁路欧姆定律，又称霍普金森定律。

2.磁性材料如空气、橡胶、铜等，在载流线圈中只能产生很弱的磁场，这些导磁性能很差的材料称为非磁性材料。而磁性材料的主要特征是磁导性很高，载流线圈在材料中能产生很强的磁场，如铁、硅钢片、铁镍合金等。磁性材料大致可以分为三类：软磁、硬磁、矩磁材料。矩磁材料可以做记忆元件。弱磁性物质，如水、金、银、铜、汞、铅、空气、铝、铂等，它们在外磁场作用下基本上对外不呈现磁性，故又叫非磁性物质。若用这类材料作为磁场的介质，则磁通与产生磁通的电流I成正比，即与I之间或B与H之间有线性关系，它们的磁导率也与真空的磁导率μ0非常接近。强磁材料如铸钢、硅钢片、铁、钴、镍和其合金以及铁氧体等，它们在外磁场作用下会引起强烈的磁性反应，大大增强了原来的磁场。跳转到第一页

三、电磁感应跳转到第一页1.法拉弟电磁感应定律当载流线圈内的磁通Ф发生变化时，线圈内将会产生感应电动势；如果线圈形成闭合回路，还会产生感应电流；感应电动势e的大小与磁通的变化速度|ΔФ/Δt|和载流线圈匝数N成正比。e??Nd?dt感生电流产生的磁场总是阻碍原磁的变化。也就是说，当线圈中的磁通要增加时，感生电流就要产生一个磁场去阻碍原磁通增加；当线圈中的磁通要减少时，感生电流所生产的磁场将阻碍原磁通减少。（楞次定律）

跳转到第一页2.自感与互感现象1）、自感当通过导体中的电流发生变化时，它周围磁场就随着弯化，并由此产生磁通量的变化，因而在导体中就产生感应电动势，这个电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，此电动势即自感电动势。这种现象就叫做自感现象。利用线圈具有阻碍电流变化的特性，可以稳定电路的电流，它和电容器的组合可以构成谐振电路或滤波器。自感现象有时非常有害，大自感线圈的电路断开时，因电流变化很快，会产生很大的自感电动势，导致线圈的绝缘击穿，或在电闸断开的间隙产生强烈的电弧等。2）、互感如果有两只线圈互相靠近，则其中第一只线圈中电流所产生的磁通有一部分与第二只线圈相环链。当第一线圈中电流发生变化时，则其与第二只线圈环链的磁通也发生变化，在第二只线圈中产生感应电动势。这种现象叫做互感现象。利用互感现象，可以制成变压器、感应线圈等。自感现象有时也有害，会干扰自感构成的谐振、滤波等。

两个线圈的互感由于i1的变化，使得21也在变化，从而在线圈②中产生了感应电压，此电压称为互感电压。同理，线圈②中的电流i2变化，也会