新能源汽车电工电子新能源汽车电工电子电磁感应.pptxVIP

汽车电工电子技术基础电磁感应沙泽英电磁感应引言电流可以产生磁场,那么反过来,磁场是否能产生电流呢?英国物理学家法拉第于1831年发现磁在一定条件下能使导体产生电流，这一类电磁现象称为电磁感应。这一发现不仅深刻地揭示了电和磁之间的内在联系,进一步推动了电磁理论的发展,而且在生产技术上具有划时代的意义。根据电磁感应原理,人们设计并制造了发电机、感应电动机和变压器等电力设备。1.直导体中的感应电动势1）感应电动势的方向作切割磁力线运动的导体,其产生感应电动势的方向可用右手定则来确定:平伸右手,拇指与四指垂直,让磁感线垂直穿过手心,拇指指向运动方向,四指所指方向就是感应电动势的方向(或是感应电流方向)。需要注意的是：判断感应电动势方向时要把导体看成一个电源，在导体内部,感应电动势方向由负极指向正极。感应电流方向与感应电动势方向相同。当直导体没有形成闭合回路时,导体中只产生感应电动势,不产生感应电流。2）感应电动势的大小实验证明:在均匀磁场中,作切割磁力线运动的直导体,其感应电动势e的大小与磁感应强度B、导体的有效长度l、导体的运动速度v以及导体运动方向与磁感线方向之间夹角的正弦值成正比,即e=Blvsina 2.线圈中的感应电动势1）感应电动势的方向线圈中的磁通量发生变化时,线圈就会产生感应电动势。感应电动势的方向由楞次定律 来判定楞次定律 当磁棒N极靠近线圈时，则磁棒的向左磁力线(磁通为Ф1)将使线圈内的磁力线增加，于是线圈会感应出电流，而产生向右磁通(Ф2)来反抗向左磁力线的增加。此感应电流使电流表指针向右偏转。 反之当磁棒远离线圈时，线圈上原来所受的磁棒的磁力线将减少，于是线圈便感应出电流，以产生相同方向的磁通(Ф2)，来补足原磁力线的减少。此感应电流使电流表指针向左偏转。2）感应电动势的大小法拉第通过大量实验总结出:线圈中感应电动势的大小与线圈磁通量的变化率和线圈匝数N成正比。通常把这个规律叫法拉第电磁感应定律,其数学表达式为：3.自感1）自感现象由通入线圈的电流变化而产生感应电动势的现象叫自感现象,由自感现象产生的感应电动势叫自感电动势。显然,自感现象属于电磁感应现象。2）自感系数自感系数是用来描述线圈产生自感磁通能力的物理量。定义线圈中的磁通量与产生该磁通的电流的比值叫自感系数,又叫电感,用符号L表示,单位是亨利（H）。即由上式看出,电感表示线圈通过外电流所产生的自感磁通。电感越大,表示线圈产生自感磁通的能力越大。电感的大小与线圈的匝数、形状、大小及周围介质的磁导率有关。对给定的空心线圈,电感是常数,即不随线圈中电流变化而变化,故称线性电感。铁心线圈由于铁磁材料的磁导率不是常数,所以它的电感随外电流的变化而变化,故称非线性电感。在其他条件相同的情况下,线圈匝数越多,电感越大；有铁心的电感比空心线圈的电感大很多。3）自感电动势自感电动势的大小可由法拉第电磁感应定律求得,即即 自感电动势的大小与线圈的电感及线圈中外电流的变化率成正比。负号表示自感电动势的方向总是企图阻碍外电流的变化。4.互感互感现象是指一个线圈中的电流变化而使另一个线圈产生感应电动势的现象。互感现象产生的电动势叫互感电动势,也用符号e表示。 那么正弦交流电在交流铁芯中，电源电压u-e1磁通 则电源电压的有效值为此公式是交流发电机设置电压调节器的理论依据。