电工与电子技术基础第二章课件.ppt

1、第2章第二章1.了解磁场的基本概念，理解磁感应强度、磁通、磁导率的概念。2.掌握磁场的产生及磁场(或磁力线)方向的判断。3.掌握磁场对通电直导体的作用及方向的判断。4.了解铁磁材料的性质。5.理解电磁感应定律，掌握感应电动势的计算公式。6.了解自感现象和互感现象及其在实际中的应用。7.理解互感线圈的同名端概念。1.能用右手螺旋定则(安培定则)判断磁场方向。2.能用左手定则判断电磁力方向。3.能正确判断导体中感应电动势的方向。4.会正确判断绕组的同名端。一、磁的基本知识二、电流的磁场第二章一、磁场对通电直导体的作用二、磁场对通电线圈的作用三、通电平行导体之间的相互作用四、磁场中的几个物理量一、磁

2、导率二、铁磁材料的性质、分类及用途一、电磁感应现象及产生条件二、直导体中的感应电动势三、线圈中的感应电动势四、自感五、互感一、磁的基本知识1.磁铁及其特性图2-1人造磁体一、磁的基本知识1)磁铁的两端磁性最强，叫做磁极。2)同性磁极互相排斥，异性磁极互相吸引。3)任何磁铁都具有两个磁极，而且无论把磁铁怎样分割总保持有两个异性磁极，也就是说N极和S极总是成对出现的。2.磁场与磁力线1)磁力线是无头无尾互不交叉，假想闭合的曲线，在磁铁外部由N极指向S极，在磁铁内部由S极转向N极。2)磁力线上任意一点的切线方向，就是该点的磁场方向，即小磁针N极的指向。3)磁力线越密，磁场越强；磁力线越疏，磁场越弱。

3、一、磁的基本知识图2-2磁力线a)磁力线b)磁力线方向二、电流的磁场图2-3通电直导体产生的磁场1.通电直导体的磁场2.螺管线圈产生的磁场二、电流的磁场图2-4通电线圈产生的磁场a)磁力线b)右手螺旋定则二、电流的磁场图2-5奥斯特实验1.小磁针在什么情况下偏转？什么情况下不偏转？2.小磁针为什么会偏转？二、电流的磁场3.小磁针偏转的方向跟什么因素有关？4.奥斯特实验用的是一根直导线，那么一根直导线通电后有多大的磁性？实际应用大吗?5.那么，用什么方法可以增强通电导体的磁性？图2-6交流接触器a)外形b)内部结构一、磁场对通电直导体的作用图2-7磁场对通电直导体的作用a)导体与B方向夹角为时b

4、)左手定则一、磁场对通电直导体的作用图2-8磁场对通电线圈的作用1.通电导体在磁场中的受力方向与什么因素有关？怎样改变通电导体在磁场中的运动方向？一、磁场对通电直导体的作用2.通电导体在磁场中受力而运动是消耗了()能，得到了()能。二、磁场对通电线圈的作用图2-9直流电动机a)外形b)原理二、磁场对通电线圈的作用图2-10通电平行导体间的相互作用a)电流同向b)电流反向四、磁场中的几个物理量1.磁通2.磁感应强度3.磁场强度一、磁导率表2-1不同材料的相对磁导率材料名称空气、材料、铜、铝、橡胶、塑料等1铸铁200400铸钢5002200一、磁导率表2-2根据物质相对磁导率不同对物质的分类分类相

5、对磁导率材料反磁物质1如铜、银等顺磁物质1如空气、锡、铬等铁磁物质1如铁、镍、钴及其合金等二、铁磁材料的性质、分类及用途1.铁磁材料具有以下共同的性质2.铁磁材料分类二、铁磁材料的性质、分类及用途表2-3铁磁材料的分类、特点及用途分类特点用途实例软磁材料磁导率高，易磁化易去磁常用来制作电机、变压器、继电器、电磁铁等电器的铁心以及手机内置天线等电机铁心内置天线硬磁材料不易磁化，也不易去磁常用来制作各种永久磁铁、扬声器的磁钢以及磁性磨盘等扬声器磁性磨盘二、铁磁材料的性质、分类及用途表2-3铁磁材料的分类、特点及用途一、电磁感应现象及产生条件图2-11直导体的电磁感应一、电磁感应现象及产生条件图2-

6、12条形磁铁插入和拔出线圈时产生感应电流二、直导体中的感应电动势1.感应电动势的大小图2-13右手定则二、直导体中的感应电动势2.直导体中感应电动势的方向三、线圈中的感应电动势1.感应电动势的方向1)确定原磁通的方向及其变化趋势(增加或减少)。2)由楞次定律确定感应电流的磁通方向是与原磁通同向还是反向。3)根据感应电流产生的磁通方向，用右手螺旋定则确定感应电动势的方向或感应电流方向。图2-14收录机a)外形b)组成框图三、线圈中的感应电动势2.感应电动势的大小图2-15直流发电机的工作原理三、线圈中的感应电动势图2-16自感电路a)闭合开关Sb)断开开关S四、自感1.自感现象2.自感系数3.自

7、感电动势图2-17自感电动势的方向四、自感(1)自感电动势的方向自感电动势的方向仍用楞次定律判断，即线圈中的外电流i增大时，感应电流的方向与i的方向相反；外电流i减小时，感应电流的方向与i的方向相同，如图2-17所示。(2)自感电动势的大小图2-18五、互感1.互感现象图2-19互感现象五、互感2.同名端图2-20互感电动势的同名端五、互感3.互感电动势的大小1)磁铁能够吸引铁磁物质的性质叫做磁性。2)磁铁周围存在磁场，载流导体(或线圈)周围也存在磁场。3)磁场可以用磁力线来形象描述。4)电流产生的磁场方向可用安培定则判断。5)磁场的基本物理量：感应强度B是描述磁场中某点磁场强弱及方向的物理量

8、；磁通是描述磁场中某一面积磁场强弱的物理量；磁导率是描述磁介质导磁能力大小的物理量。6)铁磁材料分为软磁材料、硬磁材料和矩磁材料三大类。7)电磁感应现象：穿过线圈的磁通发生变化或导体作切割磁力线运动时，线圈或导体会产生感应电动势；如果线圈或导体构成闭合回路，回路中就会产生感应电流。五、互感8)楞次定律的基本内容是：感应磁通总是企图阻止原磁通的变化。9)直导体产生的感应电动势的方向用右手定则来判断，其大小为e=BLvsin,当直导体垂直于磁场方向切割磁力线时，产生的感应电动势最大。10)自感是由于流过线圈本身的电流变化而引起的电磁感应，对于线性电感来说，自感电动势的大小与电流的变化率成正比。11

9、)互感是由于一个线圈中的电流变化在另一个线圈中引起的电磁感应，互感电动势的方向可用楞次定律来判别，但比较复杂，通常用同名端判别法来判断互感电动势的方向。12)同名端就是绕在同一铁心上的线圈其绕向一致而产生感应电动势极性相同的接线端。五、互感1.试判断题图2-1中通电线圈的N，S极或根据已标明的磁极极性判断线圈中的电流方向。题图2-12.如题图2-2所示，请根据小磁针在图中的位置确定电源的正负极性。3.根据左手定则标出题图2-3中电流方向或载流导体的受力方向。五、互感题图2-2五、互感题图2-34.简述铁磁材料的分类、特点和用途。5.试判别下列结论是正确的还是错误的？为什么？五、互感1)产生感应

10、电流的唯一条件是导体切割磁力线运动或线圈中的磁通发生变化。2)感应磁场的方向总是和原磁场的方向相反。3)感应电流的方向总是和感应电动势方向相反。4)自感电动势是由于线圈中流过恒定电流引起的。5)自感电流的方向总是与外电流的方向相反。6)互感电动势的大小正比于本线圈的电流变化率。6.在题图2-4中，标出a、b图中感应电流的方向；标出c、d图中导线切割磁力线的运动方向；标出e、f图中的磁极极性；在g、h图中，把线圈连接到电源上。五、互感题图2-47.根据楞次定律，应用右手定则，画出题图25中感应电流的方向。五、互感8.如题图2-6所示，矩形线圈平面垂直于磁力线，其面积为2cm2，共有80匝。题图2-5五、互感题图2-69.在题图2-7中，当开关S合上以后，电路中的电流由零逐渐增大到I=E/R，图中R代表线圈的电阻。五、互感1)试画出开关S合闸后一瞬间，线圈中自感电动势的方向。2)试画出开关S断开一瞬间，线圈中自感电动势的方向。3)当S闭合，线圈电流达到稳定值以后，线圈中的自感电动势有多大？10.在题图2-8中，在线圈通电瞬间、电流增强、电流减弱及断电瞬间四种情况下，线圈B中能否产生感应电流？方向怎样？题图2-7五、互感题图2-811.在题图2-9中，用同名端判别法分别标出开关接通瞬间，线圈B和C中感应电动势的极性。五、互感题图2-9