《电磁与电动器》课件.pptVIP

*******************电磁与电动器什么是电磁磁性磁铁具有吸引铁、钴、镍等金属的性质，这种性质称为磁性。磁场磁铁周围存在着一种看不见摸不着的物质，称为磁场，磁场具有力的作用。电磁电磁是指电与磁之间的相互作用，电流可以产生磁场，磁场也能对电流产生力的作用。磁场的基本概念磁场是由运动电荷或电流产生的空间区域。磁场具有方向性，可以影响其他运动电荷或电流。磁场的大小和方向可以用磁场强度和磁感应强度来描述。磁场强度表示磁场的强弱，磁感应强度表示磁场对运动电荷的作用力。电流产生磁场1奥斯特实验1820年，奥斯特发现电流能够产生磁场，这个发现揭示了电和磁之间的联系。2安培定律安培定律描述了电流与磁场之间的定量关系，是电磁学的基本定律之一。3右手螺旋定则右手螺旋定则可以用来判断电流方向和磁场方向之间的关系。磁场的几何形状磁场可以用磁力线来描述。磁力线是磁场中假想的曲线，其方向在每一点都与该点的磁场方向一致。磁力线的疏密程度表示磁场的强弱，磁力线越密，磁场越强。磁力线永远不会相交。常见的磁场形状包括：直线形磁场、圆形磁场、环形磁场、蹄形磁场、电磁铁磁场等。这些磁场形状的形成与电流的形状、方向以及磁性材料的形状等因素有关。电流通过磁场的力1安培力电流通过磁场，会受到磁场力的作用，这个力叫做安培力。2方向安培力的方向垂直于电流方向和磁场方向。3大小安培力的大小与电流、磁场强度和导体长度成正比。法拉第电磁感应定律1磁通量变化当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中就会产生感应电动势。2感应电动势方向感应电动势的方向由楞次定律决定，即感应电流的方向总是阻碍产生它的磁通量的变化。3定律表达式感应电动势的大小与磁通量变化率成正比，即E=-dΦ/dt。其中，Φ为磁通量，t为时间。感应电动势的定性解释当导体在磁场中运动或磁场发生变化时，导体内会产生感应电动势，这种现象被称为电磁感应。感应电动势的方向可以用楞次定律来判断，即感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通变化。例如，当导体在磁场中运动时，导体切割磁力线，产生感应电流，而感应电流产生的磁场会阻碍导体的运动。感应电动势的大小取决于磁通变化率，即磁场变化的速度和变化量。感应电动势的定量关系1法拉第定律感应电动势的大小与穿过闭合电路磁通量的变化率成正比，方向符合楞次定律2磁通量变化磁通量变化可以是磁场强度变化、面积变化或相对位置变化3楞次定律感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化自感应与互感应自感应当线圈中的电流发生变化时，线圈本身会产生感应电动势，这个现象称为自感应。互感应当一个线圈中的电流发生变化时，在另一个靠近的线圈中会产生感应电动势，这个现象称为互感应。自感应电动势1定义线圈中电流变化时，线圈本身产生的磁通量也会变化，从而在线圈中产生感应电动势。2方向楞次定律：感应电动势的方向总是阻碍引起它的电流的变化。3大小与线圈匝数、磁通量变化率成正比。互感应电动势基本原理当一个线圈中的电流发生变化时，会产生变化的磁场，该磁场也会穿过另一个线圈，从而在另一个线圈中感应出电动势，这就是互感应现象。影响因素互感应电动势的大小与两个线圈之间的耦合系数、电流变化率和线圈匝数有关。应用互感应在变压器、传感器和无线充电等领域有着广泛的应用。变压器的原理变压器是一种利用电磁感应原理将交流电压变换为另一种交流电压的静止电气设备。它由铁芯、初级绕组和次级绕组组成。当交流电流通过初级绕组时，会产生变化的磁场。该磁场穿过次级绕组，在次级绕组中感应出交流电动势。由于初级和次级绕组的匝数不同，因此感应出的电压也随之改变。变压器是电力系统中不可或缺的组成部分，用于电压变换、阻抗匹配等，例如：在发电厂中，变压器将发电机输出的低压交流电升压到高压，以便远距离输送电力；在用户端，变压器将高压交流电降压到低压，供用户使用。变压器的工作特性电压比变压器的电压比是指变压器次级绕组的电压与初级绕组的电压之比，是变压器的一个重要参数。电流比变压器的电流比是指变压器初级绕组的电流与次级绕组的电流之比，与电压比成反比。效率变压器的效率是指变压器输出功率与输入功率之比，通常用百分比表示。损耗变压器的损耗包括铜损和铁损，铜损是由于绕组电阻产生的损耗，铁损是由于铁芯磁化产生的损耗。交流电动机的基本原理1电磁感应交流电通过线圈产生旋转磁场2磁场交互旋转磁场与转子磁场相互作用产生力矩3转子旋转力矩驱动转子旋转，将电能转化为机械能直流电动机的基本原理1磁场2电枢3电流步进电动机