第4章磁与电

第4章 磁与电 知识目标 了解磁场的基本知识，理解磁场、磁感线、磁感应强度、磁通、磁导率、磁场强度的基本概念。 理解电流的磁效应和安培定则，理解电磁力和左手定则。 理解电磁感应现象和电磁感应定律，理解右手定则。 知道常用电感器的类型，熟悉常用电感器的型号，会识别电感器的主要参数。 技能目标 会应用安培定则判断电流产生的磁场方向。 会应用左手定则判断磁场对通电导体的作用力方向。 会应用右手定则判断感应电动势的方向。 会应用电磁理论分析和解决实际问题。 电工基础(第4版） 4.1 磁的基本概念 4.2 磁场的基本物理量 *4.3 磁路 4.4 磁场对电流的作用 4.5 电磁感应 *4.6 电感器 4.7 互感 *4.8 技能训练：电感的测量 电工基础(第4版） 4.1 磁的基本概念 ◎知道磁体、磁极、磁场及磁极间的相互作用力；认识磁场和磁感线。 ◎知道电流的磁效应，会应用安培定则判断直线电流和通电螺线管的磁场方向。 电工基础(第4版） 4.1.1 磁体、磁场与磁极 1．磁体 物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。具有磁性的物体称为磁体。 4.1 磁的基本概念 电工基础(第4版） 2．磁极 磁体两端磁性最强的区域叫磁极。 实验证明：任何磁体都有两个磁极，磁针经常指向北方的一端称为北极，用字母N 表示；经常指向南方的一端称为南极，用字母S 表示。 电工基础(第4版） 3．磁的相互作用 同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。 4．磁场 磁极之间存在的相互作用力是通过磁场传递的。 电工基础(第4版） 4.1.2 磁感线 电工基础(第4版） （1）磁感线是互不相交的闭合曲线，在磁铁外部，磁感线从N 极到S 极；在磁铁内部，磁感线从S 极到N 极。 （2）磁感线的疏密反映磁场的强弱。磁感线越密表示磁场越强，磁感线越疏表示磁场越弱。 （3）磁感线上任意一点的切线方向，就是该点的磁场方向。 描绘磁场的曲线，称为磁感线，也叫磁力线。磁感线具有以下几个特征。 电工基础(第4版） 4.1.3 电流的磁效应 1．电流的磁效应 磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷运动产生的。 通电导体周围存在磁场，即电流具有磁效应。 电工基础(第4版） 4.1.3 电流的磁效应 2．安培定则 通电导体周围的磁场方向，即磁感线方向与电流的关系可以用安培定则来判断，安培定则也称右手螺旋法则。 （1）直线电流的磁场。 （2）通电螺线管的磁场 通电直导线的磁场 　通电螺线管的磁场方向 电工基础(第4版） 4.2 磁场的基本物理量 ◎说出磁感应强度、磁通、磁导率、磁场强度的概念，知道它们之间的相互关系。 电工基础(第4版） 4.2.1 磁通 磁通是定量地描述磁场在一定面积的分布情况的物理量。 通过与磁场方向垂直的某一面积上的磁感线的总数，叫做通过该面积的磁通量，简称磁通，用字母Φ 表示。磁通的单位是韦伯，简称韦，用符号Wb 表示。 4.2 磁场的基本物理量 电工基础(第4版） 4.2.2 磁感应强度 磁感应强度是定量地描述磁场中各点的强弱和方向的物理量。 与磁场方向垂直的单位面积上的磁通，叫做磁感应强度，也称磁通密度，用字母B 表示。磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，用符号T 表示。 电工基础(第4版） 4.2.3 磁导率 磁导率就是一个用来表示媒介质导磁性能的物理量，用字母μ 表示，单位是亨利每米。 μ0 = 4π×10–7H/m 表4.1 常见铁磁物质的相对磁导率 电工基础(第4版） 4.2.4 磁场强度 磁场中各点的磁感应强度B 与磁导率μ 有关，计算比较复杂。为方便计算，引入磁场强度这个新的物理量来表示磁场的性质，用字母H 表示。磁场中某点的磁场强度等于该点的磁感应强度与媒介质的磁导率的比值 电工基础(第4版） 4.3 磁路 ◎了解磁路和磁通势、主磁通和漏磁通的概念。 ◎了解磁阻及影响磁阻的因素。 电工基础(第4版） 4.3.1 磁路简介 1．磁路 磁通集中经过的闭合路径叫磁路。 * 4.3 磁路 电工基础(第4版） 4.3.1 磁路简介 2．主磁通和漏磁通 当线圈中通以电流后，大部分磁感线沿铁心、衔铁和工作气隙构成回路，这部分磁通称为主磁通；经空气自成回路，这部分磁通称为漏磁通。 * 4.3 磁路 电工基础(第4版） 4.3.2 磁路的基本物理量 1．磁动势 通过线圈的电流I 与线圈匝数N 的乘积，称为磁动势，也叫磁通势，用符号Fm 表示，单位是安培（A）。