西安电子科技大学出版社高二上电工技术基础与技能课件项目五 磁场和磁路的认知

电工技术基础与技能 【任务目标】 1．了解直线电流、环形电流以及螺线管电流的磁场，会用右手定则判断其磁场的方向; 2.理解磁感应强度、磁通、磁导率、磁场强度的概念; 3.了解匀强磁场的性质及有关计算; 4.掌握磁场对电流作用力的有关计算及方向的判断，了解磁场对通电线圈的作用; 5.了解铁磁性物质的磁化及磁化曲线，理解磁滞回线的含义; 6.了解磁路及其相关物理量; 7.学会拆装小型变压器。 项目五. 磁场和磁路 电工技术基础与技能 5.1.1 磁场的方向和磁感线 （1）磁场：磁体的周围空间中存在着磁场，磁场是一种以场的形式存在的物质，磁极之间通过磁场产生相互作用的力。 （2）磁场的方向：在磁场中任一点，小磁针静止，N极所指的方向为该点的磁场方向。 5.1 电流的磁效应 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电工技术基础与技能 5.1.1 磁场的方向和磁感线 （3）磁感线：在磁场中画出一些曲线，在曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向相同，如右图所示。 5.1 电流的磁效应 磁感线的特点： 1）磁感线的切线方向表示磁场方向，其疏密程度表示磁场的强弱，即磁感线越密集的地方磁场越强，越稀疏的地方磁场越弱； 2）磁感线是闭合曲线，在磁体外部，磁感线由 N 极出来，绕到 S 极；在磁体内部，磁感线的方向由 S 极指向 N 极； 3）任意两条磁感线不相交。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电工技术基础与技能 5.1.2 电流的磁场 （1）电流的磁效应：除了磁体周围存在磁场，电流也能产生磁场。丹麦物理学家奥斯特通过实验发现，通电导线周围的小磁针会发生偏转，如下图所示，即任何通有电流的导线，都可以在其周围空间产生磁场。 5.1 电流的磁效应 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电工技术基础与技能 5.1.2 电流的磁场 （2）磁场方向的判断——安培定则 1）直线电流的磁场方向：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流方向一致，弯曲的四指所指的方向即为磁感线的环绕方向。 5.1 电流的磁效应 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电工技术基础与技能 5.1.2 电流的磁场 （2）磁场方向的判断——安培定则 2）环形电流的磁场方向：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，那么伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向。 5.1 电流的磁效应 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电工技术基础与技能 5.1.2 电流的磁场 （2）磁场方向的判断——安培定则 3）通电螺线管的磁场方向：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指方向跟电流的方向一致，那么大拇指所指方向就是螺线管内部磁感线的方向。 5.1 电流的磁效应 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电工技术基础与技能 5.1.3 磁场的主要物理量 （1）磁感应强度 1）磁场的基本特性：磁场对其中的电流有力的作用，这种力称为磁场力（或叫电磁力、安培力） 5.1 电流的磁效应 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电工技术基础与技能 5.1.3 磁场的主要物理量 （1）磁感应强度 2）磁感应强度的定义：直导线所受的磁场力F与电流I和导线长度l的乘积I l的比值称为通电导线所在处的磁感应强度。磁感应强度用B表示，其大小 5.1 电流的磁效应 B = 注意：磁场的定义式代表直线电流垂直于磁场的特殊情况！ 单位：F——N（牛顿），I——A（安培），l——m（米），B——T（特斯拉） 3）物理意义：磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量。 4）矢量性：磁感应强度是一个矢量，它的方向即为该点的磁场方向。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电工技术基础与技能 5.1.3 磁场的主要物理量 （1）磁感应强度 5）匀强磁场的B及磁感线特点：匀强磁场中各点的磁感应强度大小和方向均相同，其磁感线为分布均匀的平行直线。比如U型磁铁两极间的部分区域，就可以看作匀强磁场，如图所示。 5.1 电流的磁效应 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电工技术基础与技能 5.1.3 磁场的主要物理量 5.1 电流的磁效应 （2）磁通 1）定义：在磁感应强度为 B 的匀强磁场中取一个与磁场方向垂直，面积为 S 的平面，则 B 与 S 的乘积，称为穿过这个平面的磁通量  ，简称磁通。 公式：Φ = B S 该公式成立的条件：一是穿过此平面的磁场为匀强磁场，二是该匀强磁场与平面垂直。 公式中各量的国际单位：——Wb（韦伯）， B——T（