《电工基础》(劳动第五版)完整——第四章ppt课件

。4-1磁场4-2磁场对电流的影响4-3电磁感应4-4自感和互感4-5铁磁材料和磁路1。右手螺旋尺可用于正确判断长直导线和螺线管的磁场方向。2.理解磁感应强度、磁通量和磁导率的概念。4-1磁场，1磁场和磁感应线，当两个磁极接近时，它们会相互作用，个同名磁极互相排斥，不同名磁极互相吸引。两极并不互相接触，但是有一个相互作用力，因为在磁铁周围的空间有一个特殊的物质-磁场。磁场由一些不相交的闭合曲线来描述。这种曲线被称为磁感应线。磁感应线上每个点的切线方向就是该点的磁场方向。磁感应线在磁体外部从北极指向南极，在磁体内部从南极指向北极。磁感应线的密度显示了各处磁场的强度。蹄磁体的磁感应线，条形磁体的磁感应线，在磁场的某一区域，如果磁感应线是具有相同方向和均匀分布的平行直线，该区域称为均匀磁场。均匀磁场，第二，电流磁场，电流周围的磁场。电流产生磁场的现象称为电流的磁效应。通电的长直导线和通电的螺线管周围的磁场方向可以通过右手螺旋法则(也称为安培法则)来确定。磁场的主要物理量，其强度用磁感应强度来描述，符号为b，单位为特斯拉(t)，缩写为special。某一点的磁感应强度方向就是该点的磁场方向。磁场越强，磁感应强度越大；磁场越弱，磁感应强度越小。磁通量被设置在磁感应强度为B的均匀磁场中，并且具有垂直于磁场方向的平面和面积为S。B和S的乘积被定义为穿过该区域的磁通量，简称为磁通量。如果用来表示磁通量，那么有，如果垂直于B的平面不垂直于B，如果磁场不垂直于所讨论的平面，那么磁通量应该表示为该平面在垂直于磁场B的方向上的投影面积s和B的乘积.从=bs，可以得到b=/s，这意味着磁感应强度等于通过单位面积的磁通量，因此磁感应强度也称为磁通量密度。当面积固定时，面积上的磁通量越大，磁感应强度越大，磁场越强。磁导率是一个物理量，用来表示介质的磁导率能量，单位为，单位为H/m(亨/米)。为了比较介质对磁场的影响，任何物质的磁导率与真空的磁导率之比称为相对磁导率，用r表示，即：1。了解磁场对电流的作用力(电磁力)，用左手定则正确判断电磁力的方向。2.了解磁场对通电线圈的影响及其应用。4-2磁场对电流的影响，1.磁场对导电直导体的影响，通常导电导体在磁场中受到的力称为电磁力，也称为安培力。当通电导线的长度固定时，电流越大，电流受到的电磁力就越大。当电流恒定时，导线越长，电磁力越大。通电的直导体在磁场中受到的电磁力，带电直导体在磁场中受到的力的方向可以用左手定则来判断。左手规则，电磁力的计算公式是电流方向与当通过闭合电路的磁通量改变时，闭合电路中有感应电流。伦茨定律指出了磁通量变化与感应电动势方向之间的关系，即感应电流产生的磁通量总是阻碍引起感应电流的磁通量变化。如果线圈被视为电源，感应电流的流出端(如线圈下端所示)就是电源的正极。法拉第电磁感应定律：线圈中感应电动势的大小与线圈中磁通量的变化率成正比。N匝线圈的感应电动势的大小是，感应电动势的方向需要根据楞次定律来确定，在电路计算中，感应电动势的正负应该根据实际方向和参考方向之间的关系来确定。感应电动势的方向可以用右手定则来确定。如图所示，将右手水平伸展，拇指与其他四个手指垂直，让磁感应线穿入手掌，拇指指向导体运动的方向，那么其他四个手指指向的方向就是感应电动势的方向。根据右手定则，如果导体运动方向与磁感应线方向成夹角，导体中的感应电动势为，当导体、导体运动方向和磁感应线方向相互垂直时，导体中的感应电动势为，导体运动方向与磁感应线方向成夹角，发电机利用导体切割磁感应线产生感应电动势的原理发电。发生器原理示意图，霍尔元件，霍尔效应，霍尔元件位置传感器霍尔元件的应用，冲床磁感应电子计数器示意图，1。了解自感现象、互感现象及其应用。2.理解自感和互感的概念。3.理解同端的概念，可以正确判断和确定互感线圈的同端。自感和互感、自感、自感现象、自感实验电路，这种由流经线圈本身的电流变化引起的电磁感应现象称为自感现象，称为自感。自感应现象中产生的感应电动势称为自感应电动势，用eL表示，自感应电流用iL表示。自感电动势的方向可以通过结合楞次定律和右手螺旋法则来确定。自感系数，当一个电流通过线圈时，这个电流使线圈每匝产生的磁通量称为自感磁通量。为了测量不同线圈产生自感磁通量的能力，引入了自感系数(也称为电感)的物理量，并用L表示，L在数值上等于线圈中单位电流产生的自感磁通量。也就是说，铁芯线圈的电感比空心线圈大得多。自感应电动势的大小，自感应现象是一种特殊的电磁感应现象，它还必须符合法拉第电磁感应定律。自感应电动势的计算公式是自感应电动势的大小与电流变化率和自感应系数的乘积成正比。电流变化率越大，自感电动势越大，反之亦然。因此，电感L也反映了线圈产生自感电动势的能力。自感电动势的方向应根据楞次定律来确定。互感现象，互感实验电路，这种一个线圈中的电流变化而在另一个线圈中产生电磁感应的现象称为互感现象，简称互感。互感产生的感应电动势称为互感电动势，用eM表示。为了描述c的能力等效电感串联后，两个互感线圈串联，当两个线圈的磁通方向相反时，两个线圈的一对相同端串联，称为逆串联。两个互感线圈串联后的等效电感相反，如果两个相同线圈的同名端连接在一起，两个线圈产生的磁通量在任何时候大小相等，方向相反，从而相互抵消。这样，没有磁通量会通过连接的线圈。当缠绕电阻器时，非感应电阻器可以通过将电阻器导线对折并平行缠绕两根导线来制成。非感应电阻，当交流电被引入带有铁芯的线圈时，交变磁场穿过铁芯。此时，铁芯内部会产生自感电动势，并形成电流。由于这种电流的形状像涡流，所以被称为涡流。(1)涡流，高频感应炉金属电磁炉熔炼示意图。涡流利用。单层铁芯的涡流损耗大，多层铁芯的涡流损耗小。采用多层铁芯减少了涡流损耗。第二，互感器和互感器有两个或多个绕组。它利用互感原理将交流电从一个绕组传输到另一个(或几个)绕组，以实现电能或信号的“空间”传输。多绕组变压器钳形电流表互感原理的应用实例，中频变压器互感原理在电流互感器、电压互感器中的应用实例，漏电保护器原理图，三极(组合)、两极和两种漏电保护器形状，三、汽车点火线圈的电路结构，汽车点火线圈概述，1。了解铁磁材料的磁化以及磁化曲线、磁滞回线与铁磁材料性能之间的关系。2.了解铁磁材料的分类和应用。3.理解磁动势和磁阻的概念以及磁路的欧姆定律。4-5铁磁材料和磁路，1.铁磁材料磁化使原本非磁性的材料具有磁性的过程称为磁化。只有铁磁材料可以被磁化，而非铁磁材料不能被磁化。这是因为铁磁物质可以被视为由许多称为磁畴的小磁体组成。当线圈的结构、形状和匝数确定后，线圈中磁通随电流I的变化规律可用-I曲线表示，称为磁化曲线。它反映了铁芯的磁化过程。铁芯的磁化实验和磁化曲线是由电流产生的磁场磁化的。曲线的Oa部分较陡，与I近似成比例增加。点B之后的部分近似平坦，这表明即使线圈中的电流I再次增加，也近似不变。铁芯磁化到这种程度称为磁饱和。a点到b点是一个弯曲的部分，叫做曲线的拐点。这表明从不饱和到饱和的过渡是渐进的。磁化曲线，各种电线圈通常装有铁芯，以获得强磁场。为了尽可能地增强线圈中的磁场，铁芯通常被制成闭合形状，使得磁感应线沿着铁芯形成回路，并且磁感应线沿着铁芯形成回路。在理想情况下，实际情况重复磁化和磁滞回线。当线圈中的电流变为零时，由于磁畴的惯性，铁芯中的不为零，但仍保留一些剩磁，如图b中的点b和e所示。此时，必须施加反向电流并达到一定值(图b中的点c和f)以使剩磁消失。上述现象称为滞后，图b中的闭合曲线称为滞后环。在铁芯反复磁化的过程中，由于不断克服磁畴惯性，会损失一定量的能量，称为磁滞损耗，这将使铁芯发热。(2)铁磁材料的分类，(3)欧姆磁路中磁阻的大小与磁路的长度L成正比，与磁路的横截面积S成反比，并且与构成磁路的材料的磁导率有关。它的公式是，2.磁路的欧姆定律，即磁路的磁通量与磁动势成正比，与磁阻成反比，称为磁路的欧姆定律。换句话说，如果磁路中存在气隙，由于气隙的磁阻远远大于铁磁材料的磁阻，整个磁路的磁阻将大大增加。如果有足够的磁通量，就有必要增加励磁电流或增大磁电阻。由于铁磁材料的非线性磁导率，磁电阻Rm不是常数，所以欧姆定律只能对磁路进行定性分析。磁路和电路的比较电磁铁电磁铁是一种通过铁芯线圈对铁磁物质产生电磁吸引力的装置，电流通过铁芯线圈。它们都由线圈、铁芯和电枢组成。马蹄形(起重电磁铁)卡扣式(继电器)螺线管式(电磁阀)电磁铁、电磁继电器、平面磨床吸盘电磁铁和电磁吸盘、起重电磁铁的几种结构形式，DC电磁铁和交流电磁铁的比较，本章概述，1。磁场存在于磁铁和电流周围。磁感应线可以形象地描述磁场，是一条不相交的闭合曲线。它在磁体外部从北极指向南极，在磁体内部从南极指向北极。磁感应线上一点的切线方向表示该点的磁场方向。2.电流产生的磁场方向可以用安培定律来判断。磁场作用于其中的载流导体，其方向由左手定则判断。电磁力的大小为F=BIlsin，其中是载流直导体和磁感应强度方向之间的夹角。磁场和磁路的基本物理量见表。产生感应电动势的条件是线圈中的磁通量改变或者导体相对于磁场移动以切断磁感应线。直线导体切割磁感应线时产生的感应电动势的方向由右手定则确定，其大小为e=Blvsin。5.楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍原始磁通量的变化。法拉第电磁感应定律：线圈中感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，即e=n/t。该公式通常用于计算感应电动势的大小，而楞次定律用于确定感应电动势的方向。线圈本身的电流变化引起的电磁感应现象称为自感。自感电动势的大小与电流随时间的变化率成正比，表达式为： EL=LI/T7。互感是一种电磁感应现象，由一个线