5.4 电磁感应（课件）-《电工技术基础与技能》同步精品课堂（机工版·第3版）

项目5 磁路与电感应用技术 5.4 电磁感应 《电工技术基础与技能》（机械版•第3版） 同步精品课堂 1 学习目标 知识目标 1.掌握电磁感应定律及楞次定律的核心概念。 2.熟知磁路与电磁铁原理及在设备中的应用。 能力目标 1.能够运用相关定律解决简单电磁计算问题。 2.学会分析常见电气设备的电磁工作原理。 情感目标 1.培养对电磁学知识的探索兴趣与钻研精神。 2.增强在电气学习中克服困难的自信心与毅力。 项目5 磁路与电感应用技术 导入情景 01 是否思考过电能是如何从看不见摸不着的磁场中转化而来的？ 新知学习 02 一、法拉第电磁感应定律 法拉第是英国物理学家、发电机和电动机的发明者(1791-1867)。电磁感应定律为:当闭合回路的磁通量发生变化时，回路中便有感应电动势产生。感应电动势的大小和回路中的磁通变化率成正比。 新知学习 02 一、法拉第电磁感应定律 闭合回路磁通量变化有两种实现方法，一是直导线做切割磁力线运动;二是穿过线圈的磁通量发生变化。在用途上，直导线切割磁力线多用在电动机等设备上;磁通量穿过线圈多用在电感线圈或变压器等设备上。 新知学习 02 二、直导线切割磁力线产生感应电动势 当导体以速度，切割磁力线时，导体中产生感应电动势或感应电流。在图中，直导线和电流计G构成闭合回路，当直导线运动时回路中包围的磁通 中发生变化，即产生感应电动势或感应电流，如图5-26b所示。感应电动势e的大小与磁感应强度B、导体有效长度1以及导体运行速度v成正比。 新知学习 02 二、直导线切割磁力线产生感应电动势 其表达式为 e=Blv 式中e-导体中的感应电动势，单位为V; B--匀强磁场的磁感应强度，单位为T; L--磁场中导体的有效长度，单位为m; 导体的运行速度，单位为m/s。 新知学习 02 二、直导线切割磁力线产生感应电动势 【右手定则】e的方向可由右手定则来判断(见图5-26b)，即将四指伸直，拇指指向导体的运动方向，让磁力线从手心中穿过，四指所指的方向就是感应电动势的方向。此即判断感应电动势方向的“右手定则” 新知学习 02 三、线圈中磁通量变化产生感应电动势 当将条形磁铁向着线圈插入或抽出的过程中，穿过线圈的通发生变化，线的检流计中产生感应电流。 新知学习 02 三、线圈中磁通量变化产生感应电动势 当条形磁铁的N极插入线圈时，磁通的方向向下，根据图所示的右手定则判断感应电流的方向应该是由下向上，而实际是由上向下;当条形磁铁的N极从线圈中抽出时，磁通的方向仍是向下，根据右手定则判断感应电流的方向应该是由下向上，实际也是由下向上。 新知学习 02 三、线圈中磁通量变化产生感应电动势 下面先根据法拉第电磁感应定律，给出感应电势表达式。因为方向没有确定，先用绝对值表示为 新知学习 02 二、楞次定律 楞次定律是用于判断感应电动势方向的定律，是俄国物理学家楞次(1804-1865)提出的。 楞次定律为:如果回路中的感应电动势是由于穿过回路的通量变化产生的，则感应电动势在闭合回路中将产生一电流，由这一电流产生的磁通总是阻碍原通的变化。 归纳为八个字就是“增反减同，来拒去留”。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 1： 当电源电动势增大时，电路中的电流会（ ） A. 一定增大 B. 一定减小 C. 可能增大也可能减小，取决于电路中的电阻 D. 保持不变 答案：C 解析：根据欧姆定律，电流I=E/R，当电源电动势E增大时，电路中的电流I取决于电阻R的大小。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 2： 在直流电路中，电容器的作用是（ ） A. 储存电荷 B. 消耗电能 C. 产生电流 D. 控制电压 答案：A 解析：在直流电路中，电容器主要用来储存电荷。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 3： 电感器的作用是（ ） A. 储存电能 B. 储存磁场能 C. 消耗电能 D. 控制电流方向 答案：B 解析：电感器的主要作用是储存磁场能。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 4： 在交流电路中，电感对电流的阻碍作用称为（ ） A. 电阻 B. 电容 C. 感抗 D. 容抗 答案：C 解析：在交流电路中，电感对电流的阻碍作用称为感抗。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 5： 在交流电路中，电容对电流的阻碍作用称为（ ） A. 电阻 B. 电感 C. 感抗 D. 容抗 答案：D 解析：在交流电路中，电容对电流的阻碍作用称为容抗。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 6： 三相交流电的相位差是（ ） A. 0° B. 90° C. 120° D. 180° 答案：C 解析：三相交流电的相位差是120°。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 7： 在电路中，短路是指（ ） A. 电路断开 B. 电源正负极直接相连 C. 电路电阻无穷大 D. 电路中没有电流 答案：B 解析：短路是指电源正负极（或电源两端）直接相连，导致电流过大。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 8： 在电路中，断路是指（ ） A. 电路电阻为零 B. 电源正负极直接相连 C. 电路某处断开，电流无法流通 D. 电路中没有电压 答案：C 解析：断路是指电路某处断开，导致电流无法流通。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 9： 以下哪个元件在电路中主要用来保护电路免受过载和短路损害（ ） A. 电阻器 B. 电容器 C. 保险丝 D. 电感器 答案：C 解析：保险丝在电路中主要用来保护电路免受过载和短路损害。 小试牛刀 03 尝试解答下面习题 题目 10： 以下哪个不是电气安全的基本原则（ ） A. 不接触低压带电体 B. 不靠近高压带电体 C. 使用绝缘工具进行操作 D. 在潮湿环境下直接操作电气设备 答案：D 解析：在潮湿环境下直接操作电气设备是违反电气安全基本原则的。 在本次课程中，我们深入学习了电磁感应相关的重要知识。首先掌握了电磁感应定律，明白了闭合回路磁通量变化会产生感应电动势，其大小与磁通变化率成正比，通过直导线切割磁力线和线圈磁通量变化的实例及公式推导，深刻理解了这一原理。楞次定律的学习让我们能准确判断感应电流方向，“增反减同，来拒去留” 的口诀助力分析复杂情况。同时回顾了磁路与电磁铁知识，强化了对磁路构成、材料作用及电磁铁工作原理的记忆。同学们在实验观察、实例分析和公式计算中积极思考，增强了对电磁现象的理解与分析能力，为后续研究工厂电气设备中的电磁应用积累了关键知识，提升了在电气领域进一步探索的信心。 课堂小结 04 课堂小结 04 作业布置 05 阐述电磁感应定律并举例说明其在生活中的应用。 用楞次定律判断给定电路中感应电流的方向。 感谢观看 $$