2 磁场及电磁感应（课件）- 高一《电工电子技术与技能》同步教学（高教版·第3版）

电工电子技术与技能 2磁场及电磁感应 21磁场 2 2.2电磁感应 3 2.3磁路的基本概念 4 2.4铁磁性物质 2 2,1磁场 ◆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呢？ 图2.1电流产生磁场 图22磁场对通电导线的作用 2.1磁场 ◆2.1.1磁场 1.磁场是看不见的，但可以观察到磁场的效应。 2.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。 3.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。 2,1磁场 ◆2.1.2磁场的方向及磁感线 1.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。 2.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。 磁感线 磁场方向 B 图23磁感线 3.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。 2.1磁场 ◆2.1.3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，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。 F B= l 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。 2,1磁场 ◆2.1.4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。 电流 磁感线分布 安培定则 图2.4直流电流的磁场 图2.5螺线管电流的磁场 2,1磁场 ◆2.1.5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： Φ=BA (2.2) [例2.1]环面面积是0.3m2的导线环处于磁感应强度为2× 102T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]由式(2.2)得 中=BA=2×10-2×0.3=6×10-3Wb 图2.6磁通量 2.1磁场 ◆2.1.6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。 B 图2.7通电直导线在磁场中受力 √安培定律的表达式：F=BIl sin 0 2,1磁场 ◆2.1.6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。 图2.8左手定则 F=BIlsin0 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。 10