电磁原理(精选PPT)课件.ppt

1、1教学重难点：教学重难点：重点重点： 1、掌握磁的基本概念：磁场、掌握磁的基本概念：磁场、磁极、磁通量、磁感应强度等。磁极、磁通量、磁感应强度等。 2、掌握磁的基本定律：法拉弟电磁感应定律、椤、掌握磁的基本定律：法拉弟电磁感应定律、椤次定律、左手定则、右手定则的内容及应用。次定律、左手定则、右手定则的内容及应用。 3、掌握磁场对电流的作用、电磁感应的原理及应、掌握磁场对电流的作用、电磁感应的原理及应用。用。难点：难点： 电磁感应定律、左右手定则、自感和互感原理。电磁感应定律、左右手定则、自感和互感原理。2一、磁场的基本知识一、磁场的基本知识1、磁现象、磁现象（1）磁性：物体能吸引）磁性：物体能

2、吸引铁、镍、钴铁、镍、钴等金属或它们等金属或它们合金合金的性质的性质（2）磁极：磁体上磁性最强的部位。）磁极：磁体上磁性最强的部位。(两端两端)分为：分为：南极（南极（S）北极（北极（N）磁极是磁极是出现的出现的3（3）磁力：磁极间的相互作用力。）磁力：磁极间的相互作用力。规律：规律：4（1）磁场：磁体周围磁力作用的空间，是一种）磁场：磁体周围磁力作用的空间，是一种特殊特殊的物质，的物质， 具有力和能的性质。具有力和能的性质。方向：该点小磁针方向：该点小磁针N极极静止时的指向。静止时的指向。2、磁场和磁力线、磁场和磁力线5（2）磁力线：为了形象地表示磁场在空间各点的）磁力线：为了形象地表示磁场

3、在空间各点的强弱强弱 和和方向方向而引入的一组假想曲线。而引入的一组假想曲线。特点：特点：是互不交叉的闭合曲线；是互不交叉的闭合曲线；曲线曲线 上任意一点的上任意一点的切线方向切线方向就是该点的磁场方向。就是该点的磁场方向。其其密疏密疏表示磁场的表示磁场的强弱强弱。6方向方向：磁体内部由：磁体内部由S极极N极极磁体外部由磁体外部由N极极S极极7（3）磁化现象：在外磁场的作用下，使原来不显磁性的物质）磁化现象：在外磁场的作用下，使原来不显磁性的物质 获得磁性的现象。获得磁性的现象。8（4）磁性材料）磁性材料：由由铁、镍、钴铁、镍、钴及其合金组成的材料及其合金组成的材料（1）软磁材料：易磁化，易去

4、磁。其矫玩力）软磁材料：易磁化，易去磁。其矫玩力 安安/米。米。 常用于变压器、电动机、电磁铁的铁芯。常用于变压器、电动机、电磁铁的铁芯。 如：硅钢、电工纯铁。如：硅钢、电工纯铁。（2）硬磁材料：不易磁化，不易去磁。其矫玩力）硬磁材料：不易磁化，不易去磁。其矫玩力 安安/米。米。 用于制造永久磁铁、扬声器的磁钢。用于制造永久磁铁、扬声器的磁钢。 如：铝镍钴合金。如：铝镍钴合金。410cH310cH93、电流的、电流的磁场磁场（1）、通电直导线的磁场）、通电直导线的磁场 磁感应线是以导体为磁感应线是以导体为 中心的一组中心的一组同心圆同心圆。磁场形状：磁场形状：103、电流的、电流的磁场磁场（1

5、）、通电直导线的磁场）、通电直导线的磁场磁场方向确定：磁场方向确定：用右手螺旋定则用右手螺旋定则方法：右手握住导线方法：右手握住导线大拇指方向大拇指方向电流方向电流方向四指弯曲方向四指弯曲方向磁场方向磁场方向电流电流方向方向磁力线磁力线方向方向11（2）、通电线圈的磁场）、通电线圈的磁场方向：磁体内部由方向：磁体内部由S极极N磁体外部由磁体外部由N极极极极S 极极12（2）、通电线圈的磁场）、通电线圈的磁场磁场方向确定：磁场方向确定：用右手螺旋定则用右手螺旋定则方法：右手握住线圈方法：右手握住线圈大拇指方向大拇指方向磁场方向磁场方向四指弯曲方向四指弯曲方向电流方向电流方向电流方向电流方向磁场磁

6、场N极极13（1）磁通量：描述磁场的分布情况的物理量。）磁通量：描述磁场的分布情况的物理量。符号：符号：单位：韦伯（单位：韦伯（Wb）4、磁场的基本物理量、磁场的基本物理量定义：垂直穿过磁场中定义：垂直穿过磁场中某一截面某一截面的磁力线条数。的磁力线条数。（2）磁感应强度：描述各点磁场的大小和方向的物理。）磁感应强度：描述各点磁场的大小和方向的物理。符号：符号：B单位：特斯拉（单位：特斯拉（T）在均匀磁场中，在均匀磁场中，B与与的关系是：的关系是：B = S或或 = B S磁感应强磁感应强度（度（T）磁场中任一磁场中任一面积（面积（m2）磁通量磁通量（ Wb）定义：垂直穿过磁场中定义：垂直穿过

7、磁场中单位面积单位面积的磁力线条数。的磁力线条数。14二、磁场对电流的作用二、磁场对电流的作用1、磁场对通电直导体的作用力、磁场对通电直导体的作用力15 （1）电磁力：通电导体在磁场中所受到力的作用，叫电磁力。）电磁力：通电导体在磁场中所受到力的作用，叫电磁力。符号：符号：F单位：牛顿（单位：牛顿（N）F = B I L式中：式中：B 为磁场的磁感应强度（为磁场的磁感应强度（T）；）； I 为电流强度（为电流强度（A） L 为导线的有效长度（为导线的有效长度（m） （2）电磁力的大小：）电磁力的大小：16（3）电磁力的方向确定：）电磁力的方向确定：用左手定则用左手定则方法：平伸方法：平伸左左手

8、，使四指与拇指垂直手，使四指与拇指垂直大拇指方向大拇指方向电磁力电磁力F方向方向掌心方向掌心方向磁力线垂直穿过掌心（手心向磁力线垂直穿过掌心（手心向N极）极）四指方四指方向向电流电流I方向方向NIF172、磁场对通电直导线的作用力、磁场对通电直导线的作用力效果使通电线圈受力偶作用而转动。(电动机原理)FFNS181920三、电磁感应电磁感应现象电磁感应现象变化磁场在导体中产生电动势的现象。变化磁场在导体中产生电动势的现象。1、直导体中的感应电动势、直导体中的感应电动势（2）感应电动势的方向）感应电动势的方向用用判定判定（1）直导体中的感应电动势的条件：）直导体中的感应电动势的条件：。21（3）

9、感应电动势的大小：）感应电动势的大小： e = B LV式中：式中：B 为磁场的磁感应强度（为磁场的磁感应强度（T）；）； L 为导线的有效长度（为导线的有效长度（m） V 导线运动速度（导线运动速度（m/S) 2、线圈中的感应电动势、线圈中的感应电动势（2）线圈中感应电动势的方向）线圈中感应电动势的方向楞次定律楞次定律定律内容定律内容感应电流产生的磁通总是企图感应电流产生的磁通总是企图阻碍阻碍 原磁原磁通的变化。通的变化。（增反减同）（增反减同）（1）线圈中的产生感应电动势的条件：）线圈中的产生感应电动势的条件： 。22步骤：确定原磁场的方向及其变化趋势。（增或减）步骤：确定原磁场的方向及其

10、变化趋势。（增或减）根据根据“增反减同增反减同”原则确定感应电流磁通方向。原则确定感应电流磁通方向。根据感应电流磁通方向，用右手螺旋定则确根据感应电流磁通方向，用右手螺旋定则确定感应电流方向。定感应电流方向。例：原ie+-感SN23步骤：确定原磁场的方向及其变化趋势。（增或减）步骤：确定原磁场的方向及其变化趋势。（增或减）根据根据“增反减同增反减同”原则确定感应电流磁通方向。原则确定感应电流磁通方向。根据感应电流磁通方向，用右手螺旋定则确根据感应电流磁通方向，用右手螺旋定则确定感应电流方向。定感应电流方向。例：例：原原i+-S感感e24（3）感应电动势的大小）感应电动势的大小法拉第电磁感应定律

11、法拉第电磁感应定律定律内容定律内容线圈中感应电动势的线圈中感应电动势的大小大小与线圈中磁通量的变化与线圈中磁通量的变化 快慢快慢(既既变化率变化率)和线圈匝数和线圈匝数N的乘积成的乘积成正比正比.表达式：表达式：e = N t只考虑大小时：只考虑大小时：e = N t负号负号表示表示方向方向：通常用楞次定律确定：通常用楞次定律确定磁通的变化量磁通的变化量磁通变化的时间磁通变化的时间25四、自感和互感四、自感和互感 自感现象自感现象由于流过线圈由于流过线圈，而，而引起的引起的叫自感现象。叫自感现象。自感系数：衡量线圈产生自感系数：衡量线圈产生本领的物理量。本领的物理量。用用L表示，单位：亨利（表

12、示，单位：亨利（H）常用单位：毫亨（常用单位：毫亨（mH）、微亨（）、微亨（H）1H= 103 mH = 106H自感系数又称电感：它的自感系数又称电感：它的大小大小与与线圈匝数、形状、大小线圈匝数、形状、大小及周围及周围磁介质磁介质的磁导率有关。通常：匝数越多，的磁导率有关。通常：匝数越多，L越大；越大；有铁芯时，有铁芯时，L大。大。1、自感、自感26 自感电动势大小和方向大小：e L = N i t方向：用楞次定律判定（增反减同）（增反减同）原电流 i 增大iL与i方向相反原电流 i 减小iL与i方向相同原电流 i 增大方向：向上原电流 减小方向：向上 i原 iLeL+- i原 iLeL-

13、27（4）自感电动势的应用）自感电动势的应用有利应用有利应用日光灯工作原理日光灯工作原理 有害的预防措施有害的预防措施 灭弧装置灭弧装置2、互感、互感28图图 变压器原理图变压器原理图29（2）同名端）同名端我们把由于我们把由于而感应电动势的而感应电动势的始终保持始终保持的端点称为同名端的端点称为同名端同名端用符号同名端用符号“ ”标记。标记。30同名端的判断方法同名端的判断方法:1、电池通电瞬间、电池通电瞬间,AB绕组产生自感电动势绕组产生自感电动势,A端为正端为正,B端为负。端为负。i原原增加增加i感感2、若万用表指针向右摆动，说明有电流从、若万用表指针向右摆动，说明有电流从D端流出，则在

14、端流出，则在 CD绕组中产生的互感电动势，绕组中产生的互感电动势，D端为正端为正，C端为负。端为负。结论：结论：A、D端感应电动势极性相同，为同名端。端感应电动势极性相同，为同名端。31五、磁路和磁路欧姆定律五、磁路和磁路欧姆定律1、磁路、磁路:由铁心组成，能使磁力线集中通过的闭合路径。由铁心组成，能使磁力线集中通过的闭合路径。2、磁路欧姆定律、磁路欧姆定律:SlINRFmm式中：式中： 为磁通量（为磁通量（Wb) 为磁通势（为磁通势（A） 为磁阻（为磁阻（1/H） INFmSlRm32（ ）10、不论任何场合，磁力线的方向总是由、不论任何场合，磁力线的方向总是由N极出发指向极出发指向S极。极

15、。11、判断磁场对通电导体作用力的方向，用（、判断磁场对通电导体作用力的方向，用（ ）。）。 A、左手定则、左手定则 B、右手定则、右手定则 C、安培定则、安培定则37、计算电磁力大小的公式是（、计算电磁力大小的公式是（ ）。）。 A、F=BIL B、F=I2Rt C、F=UR38、当通电导体和磁场平行时，导体受到的电磙力为、当通电导体和磁场平行时，导体受到的电磙力为（ ）。）。 A、4.8N B、0 C、20N3312、铁磁材料磁化过程中与去磁过程中的、铁磁材料磁化过程中与去磁过程中的BH曲线不重合的现象曲线不重合的现象是（是（ ）A、涡流现象、涡流现象 B、磁滞现象、磁滞现象 C、磁饱和现

16、象、磁饱和现象 D、抗磁现象、抗磁现象B13、磁阻的大小与磁路中的（、磁阻的大小与磁路中的（ ）。）。A、磁力线的平均长度成反比、磁力线的平均长度成反比 B、磁导率成正比、磁导率成正比C、磁导率成反比、磁导率成反比 D、横截面积成正比、横截面积成正比 C14、线圈中感生电流的磁场方向与原磁场方向的关系是、线圈中感生电流的磁场方向与原磁场方向的关系是（ ）。）。A、相同、相同 B、相反、相反 C、阻碍变化、阻碍变化 D、无关、无关 C 89、对电感意义的叙述，（、对电感意义的叙述，（ ）的说法不正确。）的说法不正确。A、线圈中的自感电动势为零时，线圈的电感为零、线圈中的自感电动势为零时，线圈的电

17、感为零 B、电感是线圈的固有参数、电感是线圈的固有参数C、电感的大小决定于线圈的几何尺寸和介质的磁导率、电感的大小决定于线圈的几何尺寸和介质的磁导率 D、电感反映了线圈产生自感电动势的能力、电感反映了线圈产生自感电动势的能力 A 34136、磁感应强度的单位是（、磁感应强度的单位是（ ）。）。特斯拉特斯拉T137、一根直导体垂直放在如图所示的磁场中，图中已标出、一根直导体垂直放在如图所示的磁场中，图中已标出 导体导体在磁场中运动时产生的感应电流方向，导体的运动方向应向（在磁场中运动时产生的感应电流方向，导体的运动方向应向（ ）。）。 上上 141、磁变电的现象最初是科学家（、磁变电的现象最初是

18、科学家（ ）发现的。）发现的。法拉弟法拉弟2/4 . 0mWbB 2/4 . 0mWbB AImL5,5 . 0140140、在、在的匀强磁场中，放一根长的匀强磁场中，放一根长的载流直导体，导体与磁场方向垂直，的载流直导体，导体与磁场方向垂直，导体受到的力是（导体受到的力是（ ） 1N 2/5 . 0mWbB ,8 . 0 mL 207207、在磁感应强度为、在磁感应强度为的匀强磁场中，放一根长的匀强磁场中，放一根长电流为电流为12A12A的载流直导体，导体与磁力线平行，的载流直导体，导体与磁力线平行，导体受到的力是（导体受到的力是（ ） 0 BIv3513. 线圈中自感电动势的大小与线圈线圈

19、中自感电动势的大小与线圈()无关。无关。（A） 电流的变化率电流的变化率 （B） 匝数匝数（C） 电阻电阻 （D） 周围的介质周围的介质CIF10. 一根放在磁场中的通电直导体，图中已标出电一根放在磁场中的通电直导体，图中已标出电流方向和导体受力方向，磁感应强度方向应向流方向和导体受力方向，磁感应强度方向应向( )。(A) 左左 (B) 右右(C) (D) 上上D B9. 如图所示一根放在磁场中的通电直导体，图中已标出如图所示一根放在磁场中的通电直导体，图中已标出电流和磁感应强度方向，导体的受力方向应向电流和磁感应强度方向，导体的受力方向应向( )。(A) 上上(B) 下下(C) 左左 (D) 右右A36（ ）4、通电直导体在磁场中与磁场方向垂直时，受力最、通电直导体在磁场中与磁场方向垂直时，受力最大，平行时受力为零。大，平行时受力为零。（ ）22、磁路中磁通与磁绶势成正比，与磁阻成反比。、磁路中磁通与磁绶势成正比，与磁阻成反比。（ ）65、铁磁材料磁滞形成的原因是磁导率不是常数。、铁磁材料磁滞形成的原因是磁导率不是常数。（ ）66、电磁感应现象就是变化磁场在导体中感应电动势、电磁感应现象就是变化磁场在导体中感应电动势的现象。的现象。（ ）23、载流导体在磁场中无论如何放置，它受到的、载流导体在磁场中无论如何放置，它受到的力总是随电流的增大而增大。力总是随电流的增大而增大。37