《电工与电子技术基础》第二章 磁场与电磁感应.pptxVIP

第二章 磁场与电磁感应 22—1 磁场2—2 磁场对电流的作用2—3 电磁感应 32—1 磁场1．了解电路的基本组成和电路图的主要类型。2．熟悉电路的三种状态。3．了解汽车单线制电路的特点。学习目标 42—1 磁场一、磁场二、磁感线三、磁感应强度四、磁通五、磁导率六、铁磁材料的分类和应用 52—1 磁场一、磁场当两个磁极靠近时，它们之间就会发生相互作用，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。磁铁并不是磁场的唯一来源。如图所示，当把一根水平放置的通电导线平行地移近一磁针上方时，磁针立即发生偏转。上述现象说明，电流周围存在着磁场。通电导线使磁针偏转图 62—1 磁场二、磁感线在玻璃板上均匀地撒一层细铁屑，然后把一块蹄形磁铁放在玻璃板下面。轻敲玻璃板，铁屑转动静止后，便有序地排列起来（见图）。观察铁屑的分布情况，可以看出，在磁极附近，铁屑最为密集，表明磁场最强。用铁屑模拟磁场分布图 72—1 磁场二、磁感线再在玻璃板上不同位置放一些小磁针，根据铁屑的分布和磁场中各点的小磁针N极的指向，人们可以画出曲线来描述磁场。这样的曲线称为磁感线（见图）。蹄形磁铁的磁感线图 82—1 磁场二、磁感线实验表明，各种不同形状的磁铁或通电导线产生的磁感线是不同的，图所示为条形磁铁的磁感线。条形磁铁的磁感线 92—1 磁场二、磁感线通电长直导线及通电螺线管的磁场方向可用右手螺旋定则来确定，具体方法见表。右手螺旋定则 102—1 磁场三、磁感应强度磁场的强弱用磁感应强度（B）表示。它的大小是这样定义的：将1 m长的导线垂直于磁场方向放入磁场中，并通以1 A的电流，如果受到的磁场力为1 N，则导线所处磁场的磁感应强度为1特斯拉（T）。磁场越强，磁感应强度越大；磁场越弱，磁感应强度越小。普通永磁体磁极附近的磁感应强度一般为0.4～0.7 T，电动机和变压器铁芯中心的磁感应强度为0.8～1.4 T，地面附近地磁场的磁感应强度只有0.00005 T。 112—1 磁场四、磁通设在磁感应强度为B的均匀磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，则把B与S的乘积定义为穿过这个平面的磁通量（见图），简称磁通。用Φ表示磁通，则有Φ=BS磁通的单位是韦伯（Wb），简称韦。平面与磁场方向垂直　 122—1 磁场四、磁通如果磁场方向不与所讨论的平面垂直（见图），则应以这个平面在垂直于磁场方向上的投影面积S′与B的乘积来表示磁通。平面与磁场方向不垂直 132—1 磁场五、磁导率如果用一个插有铁棒的通电线圈去吸引铁屑，然后把通电线圈中的铁棒换成铜棒再去吸引铁屑，便会发现在两种情况下吸力大小不同，前者比后者大得多。这表明不同的媒介质对磁场的影响不同，影响的程度与媒介质的导磁性能有关。磁导率就是一个用来表示媒介质导磁性能的物理量，用μ表示，其单位为H/m（亨/米）。由实验测得真空中的磁导率μ0=4π×10－7 H/m，为一常数。 142—1 磁场六、铁磁材料的分类和应用根据相对磁导率的大小，可把物质分为三类：1.顺磁物质如空气、铝、铬、铂等，其μr稍大于1。2.反磁物质如氢、铜等，其μr稍小于1。顺磁物质与反磁物质一般被称为非铁磁性材料。 152—1 磁场六、铁磁材料的分类和应用3.铁磁物质如铁、钴、镍、硅钢、坡莫合金、铁氧体等，其相对磁导率μr远大于1，可达几百甚至数万以上，且不是一个常数。铁磁物质被广泛应用于电工技术及计算机技术等方面。根据不同的特点，可把铁磁材料分为三类，见表。磁通 162—2 磁场对电流的作用1．会应用左手定则判断通电直导体在磁场中所受电磁力的方向。2．理解直流电动机的工作原理。3．了解霍尔元件的特性及其在汽车电路中的应用。学习目标 172—2 磁场对电流的作用一、磁场对电流的作用二、直流电动机的工作原理三、磁感应强度四、磁通五、磁导率六、铁磁材料的分类和应用 182—2 磁场对电流的作用一、磁场对电流的作用图左手定则两个永久磁铁相互靠近，由于磁场彼此作用，它们相互间具有作用力。电流通过导体，在导体周围会产生磁场，若将它放进另一个永久磁铁的磁场中，显然也会受到作用力，这个力称为电磁力。通电直导体在磁场内的受力方向可用左手定则来判断。左手定则 192—2 磁场对电流的作用二、直流电动机的工作原理利用磁场对电流的作用，人们制成了电动机。图所示为直流电动机的原理图。直流电动机原理图 202—2 磁场对电流的作用二、直流电动机的工作原理图所示为实际应用的直流电动机的结构图，它主要由定子绕组（又称励磁绕组、永磁磁极）、转子、电刷和换向器等组成。直流电动机结构图 212—2 磁场对电流的作用二、直流电动机的工作原理汽车上用到的直流电动机有很多，其中汽车起动机内是一个功率较大的电动机，如图所示。汽车起动机 222—2 磁场