1.1 铁心线圈、磁路（课件）-高一《电机与电气控制技术》同步精品课堂（人邮版·第2版）

《电机与电气控制技术》（第2版）中国工业出版社及人民邮电出版社 同步精品课程——中职专业课 第1章 磁路与变压器 1.1 铁心线圈 磁路 知识目标 1.了解磁路的基本物理量。 2.掌握磁路的欧姆定律，主磁通原理。 能力目标 1. 理解磁路的基本物理量和其在电磁学中的应用。 2. 掌握磁路的欧姆定律和主磁通原理，能够应用于问题求解。 情感目标 1. 培养学生对电磁学知识的兴趣和好奇心。 2. 提高学生在解决实际问题时的创新思维和实践能力。 三维目标 导入情景 01 下图所示的是一个有铁心线圈和电源的电路模拟器。请观察磁铁在通电后对吸铁石的作用，为什么会有这样的现象？ 新知学习 02 一、磁路的基本物理量 1.磁通：磁通是指通过一个封闭曲线的磁场总量。它可以被看作是磁场线的数量或磁场线密度的总和。磁通的单位是韦伯（Weber），用符号Φ表示。磁通的大小与磁场强度和磁路面积之间的关系为Φ = B * A，其中B表示磁场强度，A表示磁路面积。磁通是描述磁场中磁力线分布的重要物理量。 切削运动分析： 新知学习 02 2.磁感应强度：磁感应强度，也叫磁场密度，是指单位面积内垂直于面积的方向中通过的磁通量，它是描述磁场强度大小的物理量。磁感应强度的单位是特斯拉（Tesla），用符号B表示，它与磁通之间的关系为B=Φ/A，其中Φ为磁通，A为垂直于磁场方向的面积。磁感应强度的大小与磁场强度有关，而磁场强度又受到产生它的电流和电荷密度的影响。 一、磁路的基本物理量 新知学习 02 一. 磁路的基本物理量 3.磁导率：是指介质对磁场的传导能力。它是描述介质对磁场的响应程度的物理量。磁导率的单位是亨利每米（Henry/meter），用符号μ表示。磁导率与磁场强度之间的关系为B = μH，其中B表示磁场强度，H表示磁场强度在介质中的等效场强。磁导率的数值取决于介质的性质，不同介质的磁导率也不同。常见的磁导率有真空的磁导率μ₀和其他介质的相对磁导率μᵣ。 新知学习 02 一. 磁路的基本物理量 4.磁场强度：是指单位电流在空间中产生的磁场的能力。它是描述磁场强度大小的物理量。磁场强度的单位是安培每米（Ampere/meter），用符号H表示。磁场强度H与电流I之间的关系由安培定律给出，即H = I / (2πr)，其中I表示电流强度，r表示电流所产生的磁场点与电流之间的距离。磁场强度用于描述磁场的强度、方向和空间分布。它在磁场的生成、传播以及与其他物质相互作用等方面起着重要的作用。 切削运动分析： 新知学习 02 1、磁感应强度B 磁感应强度是表征磁场中某点的磁场强弱和方向的基本物理量，用符号B表示，单位是T（特斯拉），是一个矢量。磁感应强度还有另一个常见的非法定计量单位“高斯（Gs）”，其中10000高斯=1特斯拉，所以高斯是一个很小的单位，目前已经很少使用。 磁感应强度可用磁感线的疏密程度来表示，磁感线的密集度称为磁通密度的地方磁感应强度大，在磁感线疏的地方磁感应强度小。其大小定义为：B=F/Il。 一、磁路的基本物理量 切削运动分析： 新知学习 02 2、磁通量φ 磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积A的乘积，称为通过该面积的磁通量φ，即φ=BA或B=φ/A。通过磁场中某一面积的磁感应线数称为通过该面积的磁通量，简称磁通，符号为φ，单位是Wb（韦伯），它是一个标量。磁通还有另外一个单位“麦克斯韦（Mx）”，1Wb=108Mx。 一、磁路的基本物理量 切削运动分析： 新知学习 02 3、磁导率μ 磁导率是一个用来表示磁场媒质磁性的物理量，也就是用来衡量物质导磁能力的物理量，用符号μ表示，单位是H/m（亨/米），其值由煤质的性质所决定。其中H（亨利）是电感的单位， 真空中的磁导率是一个常数，用μ0表示，即μ0=4π×10-7H/m。其它任一煤质的磁导率与真空的磁导率的比值称为相对磁导率，用μr表示，即μr=μμ0。 不同材料的相对磁导率μr相差很大。非铁磁材料如空气、木材、玻璃、铜、铝和绝缘材料等，它们的磁导率可认为等于真空磁导率μ0。而铁磁材料如铁、镍、钴及其合金、硅钢片等的磁导率比非铁磁材料的要高102～106倍。 磁场媒质的磁导率越大，材料的导磁能力就越好，所以磁感线大多数沿铁磁物质流通，只有少部分沿非铁磁物质散播。这就像导电体和非导电体之间，但是导电体和非导电体的导电率之比，数量级可达1016之大，所以电流一般沿着导体流通。 一、磁路的基本物理量 切削运动分析： 新知学习 02 4、磁场强度H 磁场中各点磁感应强度的大小与媒质的性质有关，因此使磁场的计算显得比较复杂。为了简化计算，便引入磁场强度这一物理量，它与周围介质无关。磁场强度用符号H表示，单位是A/m（安/米），它也是一个矢量。 磁场强度也是表征磁场性质的一个基本物