2.1磁场（课件）-高一《电工电子技术与技能》同步精品课堂（高教版·第3版）

电工电子技术与技能 2.1 磁场 第二章 磁场及电磁感应 高等教育出版社 磁场对通电直导线的作用 教学目标 1.了解磁场及安培力。 2.了解电磁感应现象及定律。 3.了解磁场对通电直导线的作用。 掌握电阻作用及电路特点 观察与思考 在图2.1所示的实验中,当直导线通电流时,可以观察到导线下方的小磁针发生了偏转。在图2.2所示的实验中,当闭合开关时,可以观察到直导线向磁铁外运动。想一想小磁针为什么会偏转，直导线为什么会运动? 图2.1 电流产生磁场 图2.2 磁场对通电导线的作用 一、磁场 磁场是看不见的，但可以观察到磁场的效应。 在磁铁或电流（运动电荷）周围的空间里存在着磁场，磁场的性质之一是它对任何置于其中的其它磁体或电流施加作用力。 磁场是电机工作原理的基础。作用在载流导线上的力是电动机工作的基本原理；而当磁场变化时，线圈中感应的电动势是发电机工作的基本原理。 二、磁场的方向及磁感线 磁场是有方向的，规定：在磁场中的任一点，小磁针静止时N极所指的方向，就是该点的磁场方向。 磁感线：为了形象地描绘磁场在空间的分布，在磁场中画出一些有方向的、假想的系列曲线，曲线上任一点的切线方向与该点的磁场方向一致，这些曲线称为磁感线。 二、磁场的方向及磁感线 磁感线不但可以描述磁场的方向，还可以描述磁场强弱的分布情况：磁场越强的地方，磁感线越密；反之越稀。 图2.3 磁感线 三、磁感应强度 1.磁感应强度定义：在磁场中，设垂直于磁场方向的通电直导线受到的磁场力为F，通过导线的电流为I，导线的长度为l，则F和的比值称为通电导线所在处的磁感应强度，用B表示。 2.B的单位：特斯拉，用B表示，或Wb/m2。 3.B是矢量，磁场中某处磁感应强度的方向就是该处磁场的方向。 4.均匀磁场：若磁场中各点的磁感应强度大小相等，方向相同，称为均匀磁场。 四、安培定则 1.安培定则（右手螺旋定则）：通电长直导体在其周围产生磁场，它的磁感线方向与电流方向之间的关系，可以用安培定则判断。 2.安培定则的内容：右手握住导体，伸直拇指，拇指所指的方向表示电流的方向，弯曲的四指的方向表示磁感线方向。 图2.4 直流电流的磁场 图2.5 螺线管电流的磁场 五、磁通量 1.磁通量：穿过磁场中的某一截面的磁感线的数量，称为穿过这个截面的磁通量，简称磁通，用Φ表示，单位是Wb（韦[伯]）。 2.磁通量的表达式： 例2.1 环面面积是0.3m2的导线环处于磁感应强度为2×10-2T的匀强磁场中，环面与磁场垂直。穿过导线环的磁通量是多少？ 解： 图2.6 磁通量 六、磁场对通电直导线的作用 1.安培定律 安培力：通电直导线在磁场中受力，如图2.7所示。 安培定律的表达式： 图2.7 通电直导线在磁场中受力 六、磁场对通电直导线的作用 2.左手定则 用左手定则判断安培力的方向。 如图2.8所示为用左手定则判断安培力的示意图。 左手定则使用说明：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且和手掌在一个平面上，把手放入磁场里，让磁感线垂直穿入手心，并使四指指向电流方向，则拇指所指的方向就是安培力的方向。 图2.8 左手定则 六、磁场对通电直导线的作用 例2.2 在如图2.7所示的匀强磁场中，磁感应强度为0.2T，导线长度是0.3m，导线中电流强度为5A，电流方向与磁场方向夹角为30°。求导线所受安培力是多大？方向如何？ 图2.7 通电直导线在磁场中受力 解： 由左手定则可知，安培力方向垂直于纸面向里。 课程小结 作业布置 均匀磁场 1.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，这二区域称为 。 2.电流所产生的磁场的方向可用 来判断。 安培定则（或右手螺旋定则） 3. 每个磁体都有两个磁极，一个叫 N 极，另一个叫 S 极，若把磁体分成两段，则一段为 N 极， 另一段为 S 极。 错 4. 磁场总是由电流产生的。 错 感谢观看 $