项目四：电磁场项目描述1掌握电流产生磁场和磁场中通电导体受.DOCVIP

项目四：电磁场 一、项目描述 1、掌握电流产生磁场和磁场中通电导体受电磁力作用的知识，熟练掌握安培定则和左手定则； 2、理解磁场中四个基本物理量的意义，并熟记它们的单位和符号； 3、掌握右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律，并能定性分析各种常见的电磁感应现象； 4、了解铁磁材料的磁性能、分类和用途； 5、掌握电磁铁、自感的基本知识; 6、了解电感的概念； 7、理解电感线圈的用途和选用； 8、掌握电感的识别与检测； 9、变压器的工作原理及应用。 二、知识链接 1、一、磁场 磁场和电场一样，是一种特殊物质，具有力和能的性质。 证明存在磁场的实验如下： 如图将两个条形磁铁平放在玻璃板上，观察两个条形磁铁会发生哪些现象？ 4-1-1-（a） 4-1-1-(b) 4-1-1 现象：4-1-1-(a)中的两个条形磁铁相互吸引；4-1-1-(b)中的两个条形磁铁相互排斥。 结论：两个磁铁的磁极之间会产生相互作用的磁力，异名磁极相互吸引；同名磁极相互排斥。 二、磁场方向 磁场既然有力和能的性质，那么磁场是否具有方向性呢？ 磁场方向的判定方法：将一个条形磁铁平放在玻璃板上，在条形磁铁四周放四个小磁针如图4-1-2所示；观察四个小磁针会发生什么变化？ 4-1-2-(a) 4-1-2-(b) 4-1-2 现象：条形磁铁四周的个小磁针在不同的点，小磁针的两极不再指向南北两极，而是指向别的方向。 结论：磁场具有方向性。在磁体内部磁场方向由S指向N，在磁体外部磁场方向由N指向S 三、磁感线 通过上述内容我们知道磁场存在方向，那么磁场方向如何表示呢？ 定义：磁感线就是磁场中画出的一些曲线，在这些曲线上，每个点的切线方向就是该点的磁场方向。 如图所示： 4-1-3 2、电流的磁效应 一、电流产生磁场： 我们知道磁铁的磁极在自己周围的空间产生磁场，那么磁铁是不是磁场产生的唯一来源呢？ 实验一：如图4-2-1把一条导线平行的放在磁针的上方，先不通电，转动直导线；然后给导线通电，观察小磁针会有什么现象？ 4-2-1 现象：直导线不通电时，在直导线转动时小磁针不偏转；直导线通电时，在直导线转动时小磁针偏转。 结论：不仅磁铁能产生磁场；电流也能产生磁场。 二、直线电流的磁场： 既然电流能产生磁场那么电流方向和磁场的磁感线方向有怎样的关系呢？ 如图4-4-2所示直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各自点为圆心的同心圆，并且都处于与导线垂直的平面上。直流电流的方向和它的磁感线方向之间的关系可以通过右手定螺旋则判定：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。 4-2-2 三、环形电流的磁场 如图4-2-3所示环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线。环形电流的方向和它的磁感线方向之间的关系，也可以用右手螺旋定则来判定：让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，那么伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上的磁感线方向。 4-2-3 四、通电螺旋管的磁场 如图4-2-4所示通电螺旋管的磁场类似于一根条形磁铁。一端相当于N极一端相当于S极，改变电流方向，它的两极相互对换。通电螺旋管的电流方向跟它的磁感线方向之间的关系，同样可以用右手螺旋定则来判定：用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致啊，那么大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，即大拇指指向螺线管磁场的N极。 3、磁场的主要物理量 一、磁感应强度： 通过磁场介绍我们了解到磁场具有方向性，那么磁场是否具有强弱之分呢？ 对于该问题我们可以通过分析通电导线在磁场中的受力情况着手实验。 如图4-3-1所示我们把一根 通电导线垂直的放入磁场中，注意观察当导线长度L一定时，调节电流I的大小情况下通电导线的状态；当电流I不变时，改变导线长度L情况下通电导线的状态。 现象：1、在导线长度L一定时，电流I越大，通电导线受磁场力F的作用发生移动，移动后的连接线m1与断电时导线的连接线m的夹角α越大； 2、在通电导线电流I一定时，导线长度L越长，通电导线受磁场力F的作用发生移动，移动后的连接线m1与断电时导线的连接线m的夹角α越大； 结论：通电导线受到的磁场力F与通过导线的电流I和导线的长度L成正比关系。即磁场力F与IL的比值是一个恒量。 4-3-1 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，