《電工電子技術(shù)》課件-3電磁學(xué)基礎(chǔ)

《電工電子技術(shù)》電磁學(xué)基礎(chǔ)1電磁感應(yīng)復(fù)習(xí)：奧斯特實(shí)驗(yàn)：

1．電流的周圍存在磁場(chǎng)，電流的磁場(chǎng)方向跟電流方向有關(guān)。

2．通電導(dǎo)線周圍存在與電流方向有關(guān)的磁場(chǎng)，這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng)。復(fù)習(xí)：安培定則:

用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則拇指所指的那端就是螺線管的N極。電磁條件：通電導(dǎo)線周圍會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)方向：安培定則（右手螺旋定則）大小：？磁感應(yīng)強(qiáng)度導(dǎo)入：

導(dǎo)入：

奧斯特發(fā)現(xiàn)電可以產(chǎn)生磁，由此也產(chǎn)生出一個(gè)問題：即磁可不可以產(chǎn)生電？磁電?感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件

1、切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流

英國(guó)科學(xué)家法拉第經(jīng)過(guò)10年的研究，在1831年發(fā)現(xiàn)了磁生電的條件和規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了他利用磁場(chǎng)獲得電流的愿望。

法拉第發(fā)現(xiàn)了磁生電，導(dǎo)致了電能的大規(guī)模生產(chǎn)和利用，開辟了電氣化的新紀(jì)元磁感線：是用以形象地描繪磁場(chǎng)分布的一些曲線。人們將磁力線定義為處處與磁感應(yīng)強(qiáng)度相切的線，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與磁力線方向相同，其大小與磁力線的密度成正比。磁力線有無(wú)數(shù)條，磁力線是立體的，所有的磁力線都不交叉，磁力線總是從N極出發(fā)，進(jìn)入與其最鄰近的S極并形成。實(shí)驗(yàn)探究：提出問題1.什么情況下磁能生電？設(shè)計(jì)猜想G_+2.要使磁生電須哪些器材？①最方便獲得的磁場(chǎng)用什么器材？②要方便測(cè)出電流用什么器材？③要把電流表接入電路要哪些器材？研究電磁感應(yīng)實(shí)驗(yàn)條件

指針擺動(dòng)情況G_+G_+G_+G_+G_+實(shí)驗(yàn)電路圖1開關(guān)斷開，電路斷路，無(wú)論導(dǎo)線做何運(yùn)動(dòng)不擺動(dòng)2345開關(guān)閉合，電路通路，導(dǎo)線保持靜止。不擺動(dòng)開關(guān)閉合，電路通路，部分導(dǎo)線只做上下運(yùn)動(dòng)。不擺動(dòng)開關(guān)閉合，電路通路，部分導(dǎo)線只做左右運(yùn)動(dòng)。擺動(dòng)開關(guān)閉合，電路通路，部分導(dǎo)線做左右斜向運(yùn)動(dòng)。擺動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：閉合電路的一部分導(dǎo)體1做切割磁感線運(yùn)動(dòng)2電磁感應(yīng)條件右手定則：右手平展，使大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)。把右手放入磁場(chǎng)中，若磁感線垂直進(jìn)入手心（當(dāng)磁感線為直線時(shí)，相當(dāng)于手心面向N極），大拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)方向，則四指所指方向?yàn)閷?dǎo)線中感應(yīng)電流的方向。電磁條件：閉合回路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)方向：右手定則大?。褐R(shí)點(diǎn)：1、基本物理量（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度：定量描述磁場(chǎng)中各點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量。

B：磁感應(yīng)強(qiáng)度；F：通電導(dǎo)體所受的力；

I：導(dǎo)體中的電流；L：導(dǎo)體的長(zhǎng)度（2）磁通：磁感應(yīng)強(qiáng)度與垂直于它的某一面積S的乘積。

2、左手定則：把左手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線垂直穿入手心，四指指向電流所指方向，則大拇指的方向就是導(dǎo)體受力的方向。知識(shí)點(diǎn)：3、右手定則：右手螺旋定則：用右手握螺線管。讓四指彎向螺線管的電流方向，大拇指所指的那一端就是通電螺線管的北極。右手平展，使大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)。把右手放入磁場(chǎng)中，若磁感線垂直進(jìn)入手心（當(dāng)磁感線為直線時(shí)，相當(dāng)于手心面向N極），大拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)方向，則四指所指方向?yàn)閷?dǎo)線中感應(yīng)電流的方向。電磁學(xué)中，右手定則判斷的主要是與力無(wú)關(guān)的方向。如果是和力有關(guān)的則全依靠左手定則。即，關(guān)于力的用左手，其他的（一般用于判斷感應(yīng)電流方向）用右手定則。（這一點(diǎn)常常有人記混，可以發(fā)現(xiàn)“力”字向左撇，就用左手；而“電”字向右撇，就用右手）記憶口訣：左通力右生電。課后作業(yè)：1、知識(shí)鞏固：知識(shí)點(diǎn)2、資料收集：電磁秋千的原理

《電工電子技術(shù)》電磁學(xué)基礎(chǔ)2分析感應(yīng)電流的方向問題1：據(jù)前面所學(xué)，電路中存在持續(xù)電流的條件是什么？問題2：什么叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象？產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？（1）閉合電路；（2）有電壓產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是：一、（1）閉合電路；（2）磁通量變化。二、（1）閉合電路；（2）中的一部分導(dǎo)體（3）做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象復(fù)習(xí)：電磁感應(yīng)++一、楞次定律實(shí)驗(yàn)1：找出靈敏電流計(jì)中指針偏轉(zhuǎn)方向和電流方向的關(guān)系！+-結(jié)論：左進(jìn)左偏+實(shí)驗(yàn)1：找出靈敏電流計(jì)中指針偏轉(zhuǎn)方向和電流方向的關(guān)系！結(jié)論：左進(jìn)左偏右進(jìn)右偏+-G－＋+N極插入N極抽出S極插入S極抽出實(shí)驗(yàn)2：磁鐵在線圈中運(yùn)動(dòng)是否產(chǎn)生感應(yīng)電流？SNSN實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（有無(wú)電流）結(jié)論分析N極插入線圈N極停在線圈中N極從線圈中抽出S極插入線圈S極停在線圈中S極從線圈中抽出SNG－＋+N極插入N極抽出S極插入S極抽出實(shí)驗(yàn)2：磁鐵在線圈中運(yùn)動(dòng)是否產(chǎn)生感應(yīng)電流？SNSN實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（有無(wú)電流）結(jié)論分析N極插入線圈N極停在線圈中N極從線圈中抽出S極插入線圈S極停在線圈中S極從線圈中抽出有電流SN無(wú)電流有電流有電流無(wú)電流有電流閉合回路中的磁場(chǎng)B變化時(shí)，回路中將產(chǎn)生感應(yīng)電流；？實(shí)驗(yàn)3：感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)？1組2組3組4組SNGGNGSG

N極插入

N極拔出

S極插入

S極拔出示意圖原磁場(chǎng)方向原磁場(chǎng)的磁通變化感應(yīng)電流的方向(俯視）感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向S向下增加NGGNGSGNSNGG+－

N極插入

N極拔出

S極插入

S極拔出示意圖原磁場(chǎng)方向原磁場(chǎng)的磁通變化感應(yīng)電流的方向(俯視）感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向S向下增加逆時(shí)針NGGNGSG向上

N極插入

N極拔出

S極插入

S極拔出示意圖原磁場(chǎng)方向原磁場(chǎng)的磁通變化感應(yīng)電流的方向(俯視）感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向S向下增加逆時(shí)針NGGNGSG向上向下減小NSG+－NG

N極插入

N極拔出

S極插入

S極拔出示意圖原磁場(chǎng)方向原磁場(chǎng)的磁通變化感應(yīng)電流的方向(俯視）感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向S向下增加逆時(shí)針NGGNGSG向上向下減小順時(shí)針向下

N極插入

N極拔出

S極插入

S極拔出示意圖原磁場(chǎng)方向原磁場(chǎng)的磁通變化感應(yīng)電流的方向(俯視）感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下減小順時(shí)針向下向上增加S向下增加逆時(shí)針向上NGGNGSGNSG+－SG

N極插入

N極拔出

S極插入

S極拔出示意圖原磁場(chǎng)方向原磁場(chǎng)的磁通變化感應(yīng)電流的方向(俯視）感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下減小順時(shí)針向下向上向上減小順時(shí)針向下增加S向下增加逆時(shí)針向上NGGNGSGNSG+－GS

N極插入

N極拔出

S極插入

S極拔出示意圖原磁場(chǎng)方向原磁場(chǎng)的磁通變化感應(yīng)電流的方向(俯視）感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下減小順時(shí)針向下向上向上減小順時(shí)針逆時(shí)針向下向上增加S向下增加逆時(shí)針向上NGGNGSG增反減同結(jié)論：實(shí)驗(yàn)三：感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)！①當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量（原磁通量）增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)就與原磁場(chǎng)方向相反；②當(dāng)引起感應(yīng)電流的磁通量（原磁通量）減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)就與原磁場(chǎng)方向相同。

感應(yīng)電流具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。楞次定律：楞次（Lenz,HeinrichFriedrichEmil）

1804--1865俄國(guó)知識(shí)點(diǎn)：1、楞次定律Ⅰ、楞次定律：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)，總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。楞次定律適用于一般情況的感應(yīng)電流方向的判定，而右手定則只適用于導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動(dòng)的情況，此種情況用右手定則判定比用楞次定律判定簡(jiǎn)便。Ⅱ、對(duì)楞次定律的理解①誰(shuí)阻礙誰(shuí)——感應(yīng)電流的磁通量阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的磁通量；②阻礙什么——阻礙的是穿過(guò)回路的磁通量的變化，而不是磁通量本身；③如何阻礙——原磁通量增加時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相反；當(dāng)原磁通量減少時(shí)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，即“增反減同”；④阻礙的結(jié)果——阻礙并不是阻止，結(jié)果是增加的還增加，減少的還減少。知識(shí)點(diǎn)：

Ⅲ、楞次定律的另一種表述：感應(yīng)電流總是阻礙產(chǎn)生它的那個(gè)原因，表現(xiàn)形式有三種：①阻礙原磁通量的變化；②阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)（來(lái)拒，去留）；③阻礙原電流的變化（自感）。Ⅳ、運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的基本思路可歸結(jié)為：“一原、二感、三電流”，即為：①明確原磁場(chǎng)：弄清原磁場(chǎng)的方向及磁通量的變化情況；②確定感應(yīng)磁場(chǎng)：即根據(jù)楞次定律中的“阻礙”原則，結(jié)合原磁場(chǎng)磁通量變化情況，確定出感應(yīng)電流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)的方向；③判定電流方向：即根據(jù)感應(yīng)磁場(chǎng)的方向，運(yùn)用安培定則判斷出感應(yīng)電流方向。

知識(shí)點(diǎn)：

2、右手定則：右手平展，使大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)。把右手放入磁場(chǎng)中，若磁感線垂直進(jìn)入手心（當(dāng)磁感線為直線時(shí)，相當(dāng)于手心面向N極），大拇指指向?qū)Ь€運(yùn)動(dòng)方向，則四指所指方向?yàn)閷?dǎo)線中感應(yīng)電流的方向。一般知道磁場(chǎng)、電流方向、運(yùn)動(dòng)方向的任意兩個(gè)，讓你判斷第三個(gè)方向。課后作業(yè)：1、知識(shí)鞏固：知識(shí)點(diǎn)2、區(qū)分：左手定則、右手定則、安培定則（右手螺旋定則）

《電工電子技術(shù)》電磁學(xué)基礎(chǔ)3法拉第電磁感應(yīng)定律復(fù)習(xí)：感應(yīng)電流方向的判斷1、磁通量的變化產(chǎn)生感應(yīng)電流（楞次定律）一方向二變化三阻礙四一握2、切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流（右手定則）試比較甲、乙兩電路的異同乙甲相同點(diǎn)：兩電路都是閉合的，有電流不同點(diǎn)：甲中有電池（電源）乙中有螺線管（相當(dāng)于電源）有電源就有電動(dòng)勢(shì)一、磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源．演示實(shí)驗(yàn)一若閉合電路中有感應(yīng)電流,電路中就一定有電動(dòng)勢(shì).演示實(shí)驗(yàn)并播放動(dòng)畫畫出等效電路圖演示實(shí)驗(yàn)二若電路斷開時(shí)，雖然沒有感應(yīng)電流，電動(dòng)勢(shì)依然存在。演示實(shí)驗(yàn)并播放動(dòng)畫畫出等效電路圖

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與感應(yīng)電流的關(guān)系：

有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定存在感應(yīng)電流（要看電路是否閉合）；

有感應(yīng)電流一定存在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．思考與討論：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟哪些因素有關(guān)？實(shí)驗(yàn)探究:影響感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的因素（1）用同樣快速（控制時(shí)間）:

電流弱（磁場(chǎng)弱）時(shí),△φ小,指針偏轉(zhuǎn)小電流強(qiáng)（磁場(chǎng)強(qiáng)）時(shí),△φ大,指針偏轉(zhuǎn)大（2）用一根條形磁鐵（控制磁通量）:

快速，△t小,指針偏轉(zhuǎn)大慢速，△t大,指針偏轉(zhuǎn)小實(shí)驗(yàn)結(jié)果

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟磁通量變化和所用時(shí)間都有關(guān).結(jié)論精確實(shí)驗(yàn)表明：

電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。得出

若閉合電路是一個(gè)n匝線圈，且穿過(guò)每匝線圈的磁通量變化率都相同，相當(dāng)于N個(gè)相同的電源串聯(lián)，則整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為概念的比較

磁通量φ速度v磁通量的變化△φ速度的變化△v磁通量的變化率速度的變化率因此，磁通量為零時(shí)，磁通量的變化率不一定為零。二、導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

（1）垂直切割時(shí)：如圖所示，導(dǎo)體由ab勻速移動(dòng)到a1b1

，這一過(guò)程中穿過(guò)閉合回路的磁通量變化

=BLv

t，由法拉第電磁感應(yīng)定律得：

（2）切割方向與磁場(chǎng)方向成θ角時(shí)：如圖所示，將v分解為垂直B和平行B的兩個(gè)分量，其中：對(duì)切割有貢獻(xiàn)．

對(duì)切割無(wú)貢獻(xiàn)．

所以：

求下面圖示情況下，a、b、c三段導(dǎo)體兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)各為多大？

L為有效長(zhǎng)度---導(dǎo)線在垂直速度方向上的投影長(zhǎng)度磁懸浮列車所用的磁體大多是通有強(qiáng)大電流的電磁鐵。是一種靠安裝在車廂和軌道上的磁體的相互作用懸浮和高速運(yùn)動(dòng)的，由于磁力使其懸浮在軌道上方幾厘米高度，行走時(shí)不需接觸軌道，因此只受來(lái)自空氣的阻力。磁懸浮列車的最高速度可達(dá)每小時(shí)500km以上。

2003年，上海浦東機(jī)場(chǎng)到市區(qū)的磁懸浮鐵路成為我國(guó)第一條正式投入運(yùn)營(yíng)的磁懸浮鐵路。磁懸浮列車四、磁懸浮列車磁懸浮列車前進(jìn)示意圖知識(shí)點(diǎn)：1、切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

e=BLV右手定則2、磁通量變化產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

（法拉第電磁感應(yīng)定律）楞次定律課后作業(yè)：1、知識(shí)鞏固：知識(shí)點(diǎn)2、資料收集：法拉圓盤第發(fā)電機(jī)

《電工電子技術(shù)》電磁學(xué)基礎(chǔ)41、電磁鐵2、鐵磁材料的性質(zhì)3、磁路

一、電磁鐵

電磁鐵：內(nèi)部帶有鐵芯的通電螺線管。電磁鐵的工作原理：利用電流的磁效應(yīng)來(lái)工作的。猜想：電磁鐵的磁性強(qiáng)弱可能跟哪些因素有關(guān)？電流的大小線圈匝數(shù)的多少影響因素：是否帶鐵芯……實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河绊戨姶盆F磁性強(qiáng)弱的因素實(shí)驗(yàn)器材：兩個(gè)電磁鐵（一個(gè)50匝，一個(gè)100匝。）電源、開關(guān)、導(dǎo)線、大頭針、滑動(dòng)變阻器、電流表或小燈泡。實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法、轉(zhuǎn)換法實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究研究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟電流大小的關(guān)系：研究電磁鐵的磁性跟線圈匝數(shù)的關(guān)系：研究電磁鐵的磁性跟線圈中有無(wú)鐵芯的關(guān)系：實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1.外形相同，線圈匝數(shù)一樣時(shí)，電流越大，磁性越強(qiáng)2.外形相同，在電流一定時(shí)，線圈匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)3.其他因素一定時(shí)，有鐵芯磁性強(qiáng)。問題討論：電磁鐵與永磁體相比有哪些優(yōu)點(diǎn)?

一、電磁鐵的磁性有無(wú)可由電流的通斷控制二、電磁鐵的磁性強(qiáng)弱可由電流大小或線圈匝數(shù)控制三、電磁鐵的極性變換可由電流方向控制1、磁導(dǎo)率：表征各種物質(zhì)導(dǎo)磁性能，用μ表示。單位H/m。2、磁場(chǎng)強(qiáng)度：磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B與介質(zhì)磁導(dǎo)率之間的比值，用H表示。單位：A/m。方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一致。3、磁場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系

為什么通電螺線管加入鐵芯后磁性增加?二、鐵磁材料性質(zhì)

常用的鐵磁材料及特性（一）、鐵磁物質(zhì)的磁化

一般認(rèn)為非鐵磁性材料的磁導(dǎo)率μ=μ0=4π×10-7H/m，而μFe≈5000μ0體積約為10-15m3

（二）、磁化曲線（起始磁化曲線、磁滯回線、基本磁化曲線）

1、起始磁化曲線

定義：對(duì)尚未磁化的鐵磁材料進(jìn)行磁化，其對(duì)應(yīng)的B=f（H）叫起始磁化曲線。

特點(diǎn)：

單向磁化：

四段：膝點(diǎn)：b

非線性：2、磁滯回線

對(duì)鐵磁性材料進(jìn)行反復(fù)周期性磁化：

特點(diǎn)：

剩磁Br

：磁滯現(xiàn)象：矯頑力Hc

：磁滯回線：退磁曲線

3、基本磁化曲線(平均磁化曲線)

基本磁化曲線不是起始磁化曲線，但差別不大，可近似認(rèn)為兩者相同。（三）、鐵磁材料的分類

1、軟磁材料

磁滯回線形狀：細(xì)長(zhǎng)條形，狹窄，面積小，

(BH)max較小。

特點(diǎn)：Br小，μ高，易磁化；Hc小，容易退磁。材料：電工鋼片、硅鋼片、鐵鎳合金、鐵合金氧磁體、純鐵、鑄鐵、鑄鋼等。適用場(chǎng)所：用于電機(jī)、變壓器、電磁鐵等易于被反復(fù)磁化的場(chǎng)所。2、硬磁材料（永磁材料）磁滯回線形狀：闊葉形，較寬。

特點(diǎn)：Br較大，Hc較大，磁滯回線較寬，(BH)max較大。

材料：鎢鋼、鈷鋼、鋁鎳鈷、鐵氧體、稀土永磁（稀土鈷、釹鐵硼）等。適用場(chǎng)所：用于永久磁鐵。

三、磁路1、磁路的基本定律（一）、磁路的概念：磁通(磁力線)所經(jīng)過(guò)的路徑。鐵磁性材料

（二）

、安培環(huán)路定律

在無(wú)分支的均勻磁路（磁路的材料和截面積相同，各處的磁場(chǎng)強(qiáng)度相等）中，安培環(huán)路定律可寫成：磁路長(zhǎng)度L

線圈匝數(shù)N

I

HL：稱為磁壓降。

NI：稱為磁動(dòng)勢(shì)。一般用F

表示。F=NI

總磁動(dòng)勢(shì)

在非均勻磁路（磁路的材料或截面積不同，或磁場(chǎng)強(qiáng)度不等）中，總磁動(dòng)勢(shì)等于各段磁壓降之和。例：I

N

對(duì)于均勻磁路磁路中的歐姆定律（三）、

磁路的歐姆定律：則：INSL注：由于磁性材料是非線性的，磁路歐姆定律多用作定性分析，不做定量計(jì)算。令：Rm

稱為磁阻2、鐵磁性材料存在的兩個(gè)現(xiàn)象：（1）磁飽和現(xiàn)象：磁感應(yīng)強(qiáng)度（磁場(chǎng)密度）B和外加磁場(chǎng)強(qiáng)度H的變化不成正比；（2）磁滯損耗和渦流損耗現(xiàn)象：磁滯：當(dāng)H=0時(shí)，B≠0;交流反復(fù)磁化，分子摩擦，存在磁滯損耗；渦流：交流反復(fù)磁化形成渦流損耗。3、磁路的兩種形式：（1）直流

直流磁路（2）交流

交流磁路鐵磁性材料四、鐵心損耗——鐵磁材料的損耗

1、磁滯損耗ph

：磁化過(guò)程中，由于磁疇不斷改變方向，使磁分子振動(dòng)加劇，溫度升高，造成能量損耗?！娖髟O(shè)備發(fā)熱的原因之一?！獰o(wú)法消除

2、渦流損耗pe

：渦流使鐵芯發(fā)熱，造成能量損耗。f、B越高，A越大，損耗越大?！娖髟O(shè)備發(fā)熱的原因之一。消除方法：薄片、絕緣；增大電阻。

3、鐵心損耗pFe：pFe=ph+

pe

電工硅鋼片：A知識(shí)點(diǎn)：1、磁導(dǎo)率：表征各種物質(zhì)導(dǎo)磁性能，用μ表示。單位H/m。2、磁場(chǎng)強(qiáng)度：磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度B與介質(zhì)磁導(dǎo)率之間的比值，用H表示。單位：A/m。方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一致。3、磁場(chǎng)強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系4、磁路：磁通(磁力線)所經(jīng)過(guò)的路徑。5、磁通勢(shì)：NI：稱為磁動(dòng)勢(shì)。一般用F

表示。6、磁阻：7、鐵磁材料性質(zhì)：（1）高導(dǎo)磁性（2）磁飽和性（3）磁滯性8、減小渦流損耗的措施：硅鋼片疊成課后作業(yè)：1、知識(shí)鞏固：知識(shí)點(diǎn)2、資料收集：比較電路與磁路、電動(dòng)勢(shì)與磁通勢(shì)、電阻與磁阻的相關(guān)概念。

《電工電子技術(shù)》電磁學(xué)基礎(chǔ)5自感、互感復(fù)習(xí)：1、磁感應(yīng)強(qiáng)度B2、磁通Ф3、磁導(dǎo)率μ4、磁場(chǎng)強(qiáng)度H5、磁通勢(shì)F6、磁阻Rm7、鐵磁材料性質(zhì)8、渦流的產(chǎn)生、應(yīng)用、防止一、互感

現(xiàn)象【演示動(dòng)畫】i1線圈1通入電流i1，產(chǎn)生的磁通互感磁通磁耦合:載流線圈之間通過(guò)彼此的磁場(chǎng)相互聯(lián)系的物理現(xiàn)象稱為磁耦合。自感磁通自感磁通在線圈1中在線圈2中i1:施感電流i2線圈2通入電流i2，產(chǎn)生的磁通在線圈2中在線圈1中i2:施感電流線圈1總的磁通線圈2總的磁通i1i1i2當(dāng)兩個(gè)線圈同時(shí)通入電流i1i1i2磁通鏈：Ψ線圈1總的磁通鏈線圈2總的磁通鏈

i1i1i2互感磁通鏈

當(dāng)周圍空間是各向同性的線性磁介質(zhì)時(shí)，磁通鏈與產(chǎn)生它的施感電流成正比，即有自感磁通鏈：互感磁通鏈M值與線圈的形狀、幾何位置、空間媒質(zhì)有關(guān)，與線圈中的電流無(wú)關(guān)，滿足M12=M21i1i1i2稱M12、M21為互感系數(shù)，單位亨（H）線圈1總的磁通鏈線圈2總的磁通鏈i1i1i2

線圈1總的磁通鏈線圈2總的磁通鏈i2i1i1如果i2的方向相反則：互感現(xiàn)象利用——變壓器：信號(hào)、功率傳遞避免——干擾克服：合理布置線圈相互位置或增加屏蔽減少互感作用?；ジ鞋F(xiàn)象利用——變壓器：信號(hào)、功率傳遞避免——干擾克服：合理布置線圈相互位置或增加屏蔽減少互感作用。電抗器電抗器磁場(chǎng)鐵磁材料屏蔽磁場(chǎng)互感現(xiàn)象應(yīng)用--傳遞信號(hào)【點(diǎn)擊揚(yáng)聲器可發(fā)出音響】ML1L2電路符號(hào)：這種由磁鏈交連的電路稱為互感耦合電路或互感電路L1L2磁棒放大器

你知道無(wú)線充電嗎？

互感現(xiàn)象應(yīng)用——無(wú)線充電手機(jī)內(nèi)部接收端無(wú)線充電器內(nèi)部流過(guò)紅燈、綠燈的電流隨時(shí)間怎樣變化？為什么這么變化？IB開關(guān)閉合瞬間綠燈紅燈φ通電自感：二、自感開關(guān)斷開瞬間ALSIBφ斷電自感：I1I2

由于線圈本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，叫做自感現(xiàn)象。產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做自感電動(dòng)勢(shì)。通過(guò)以上分析，你能總結(jié)一下，自感電動(dòng)勢(shì)與原電流方向什么關(guān)系嗎？自感電動(dòng)勢(shì)1、自感電動(dòng)勢(shì)的作用：阻礙導(dǎo)體中原來(lái)的電流變化。1）導(dǎo)體中原電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)阻礙它增大。2）導(dǎo)體中原電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)阻礙它減小溫馨提示：“阻礙”不是“阻止”，電流原來(lái)怎么變化還是怎么變，只是變化變慢了，即對(duì)電流的變化起延遲作用。2.自感電動(dòng)勢(shì)的大?。?/p>

自感電動(dòng)勢(shì)的大小跟其它感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小一樣，跟穿過(guò)線圈的磁通量的變化快慢有關(guān)。

而在自感現(xiàn)象中，穿過(guò)線圈的磁通量是由電流引起的，故自感電動(dòng)勢(shì)的大小跟導(dǎo)體中電流變化的快慢有關(guān)。

3、自感系數(shù)（L）簡(jiǎn)稱自感或電感

L的大小跟線圈的大小、形狀、圈數(shù)，以及是否有鐵芯有關(guān)，L是反映線圈自身特征的物理量。單位：亨利，簡(jiǎn)稱亨（H）1H=103mH=106μH電阻：R電容：C電感：L復(fù)習(xí)：1、互感：由于一個(gè)線圈中電流變化，而在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱為互感。產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱為互感電動(dòng)勢(shì)。2、自感：由于線圈本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，叫做自感現(xiàn)象。產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做自感電動(dòng)勢(shì)。自感電動(dòng)勢(shì)方向判斷：楞次定律自感電動(dòng)勢(shì)大小計(jì)算：課后作業(yè)1、知識(shí)鞏固：知識(shí)點(diǎn)2、課外資料收集：變壓器的作用以及工作原理。

《電工電子技術(shù)》電磁學(xué)基礎(chǔ)6電磁感應(yīng)的應(yīng)用日光燈、變壓器復(fù)習(xí)：1、互感：由于一個(gè)線圈中電流變化，而在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱為互感。產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)稱為互感電動(dòng)勢(shì)?；ジ邢禂?shù)M。2、自感：由于線圈本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，叫做自感現(xiàn)象。產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做自感電動(dòng)勢(shì)。自感電動(dòng)勢(shì)方向判斷：楞次定律（一方向二變化三阻礙四一握）自感電動(dòng)勢(shì)大小計(jì)算：（L—自感系數(shù)）

白熾燈日光燈一、日光燈日光燈日光燈電路圖日光燈燈管1、結(jié)構(gòu)氬氣、低壓水銀蒸汽2、工作條件：起輝電壓：700V以上工作電壓：40W燈管100V左右熒光粉發(fā)出可見光受到紫外線照射時(shí)在高壓下導(dǎo)電發(fā)出紫外線兩端燈絲給氣體加熱并給氣體加上高電壓鎮(zhèn)流器結(jié)構(gòu)和作用：?jiǎn)?dòng)時(shí)提供瞬時(shí)高壓正常工作時(shí)降壓限流啟輝器組成和作用：起到一個(gè)開關(guān)的作用能使動(dòng)靜觸片不產(chǎn)生電火花保護(hù)觸點(diǎn)氖泡電容器二、變壓器問題：1、變壓器副線圈和原線圈電路是否相通？

2、為什么要加交流電？變壓器原副線圈不相通，那么在給原線圈接交變電壓U1后，副線圈電壓U2是怎樣產(chǎn)生的？

變壓器工作時(shí)利用了什么現(xiàn)象？變壓器的構(gòu)造示意圖U1n1n2原線圈副線圈鐵芯（1）閉合鐵芯（絕緣硅鋼片疊合而成）（2）原線圈（初級(jí)線圈）其匝數(shù)用n1表示與交流電源相連（3）副線圈（次級(jí)線圈）其匝數(shù)用n2表示與負(fù)載相連電路圖中符號(hào)鐵芯與線圈互相絕緣n1n2U2變壓器的工作原理R

n1n2U1原線圈接交流電鐵芯中產(chǎn)生變化的磁通量副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)互感現(xiàn)象原、副線圈磁通量時(shí)刻相等變壓器通過(guò)閉合鐵芯，利用互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了電能磁場(chǎng)能電能理想變壓器的變壓規(guī)律實(shí)驗(yàn)：探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系246=200=100=200=400

246

1234812實(shí)驗(yàn)結(jié)論在誤差允許范圍內(nèi)誤差產(chǎn)生原因：能量在鐵芯及原副線圈處有損耗，磁場(chǎng)也不可能完全局限在鐵芯內(nèi)。

U1U2

n1n2公式適用條件：理想變壓器理想變壓器：線圈沒有電阻，鐵芯不發(fā)熱，磁場(chǎng)完全在鐵芯內(nèi)不漏磁。沒有能量損失。理想變壓器推導(dǎo)：

原副線圈中的磁通量始終相同，因此產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)分別為：===不考慮原副線圈內(nèi)阻===

法拉第電磁感應(yīng)定律，理論推導(dǎo)原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系。提示：原副線圈磁通量時(shí)刻相等，磁通量變化率相同。原副線圈兩端的電壓跟它們的匝數(shù)成正比=1、＞＞升壓變壓器2、＜＜降壓變壓器理想變壓器的變流規(guī)律理想變壓器的輸入功率等于輸出功率=即===理想變壓器原副線圈的電流跟它們的匝數(shù)成反比

U1U2

n1n2I1I2知識(shí)點(diǎn)：1、變壓器的用途：將某一數(shù)值的交流電壓變換為同一頻率另一數(shù)值的交流電壓的電氣設(shè)備。2、變壓器的基本結(jié)構(gòu)：是由鐵芯和套裝在鐵芯上的繞組組成。為了減小渦流和磁滯損耗，變壓器的鐵芯是用表面涂有絕緣層、厚度0.30----0.50mm的硅鋼片疊裝而成。3、單相變壓器的變壓工作原理：K—變壓器的變比，及一次、二次側(cè)繞組的匝數(shù)之比。4、單相變壓器的變流工作原理：==課后作業(yè)：1、知識(shí)鞏固：知識(shí)點(diǎn)2、資料收集：其他用途變壓器

《電工電子技術(shù)》電磁學(xué)基礎(chǔ)7其他用途的變壓器復(fù)習(xí)：1、變壓器作用：將某一數(shù)值的交流電壓變換為同頻率另一數(shù)值的交流變壓電氣設(shè)備。2、理想變壓器變壓原理：3、理想變壓器變流原理：==

自耦變壓器一、自耦變壓器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)：1、自耦變壓器的結(jié)構(gòu)：一次側(cè)、二次側(cè)共用一個(gè)繞組。2、自耦變壓器的特點(diǎn)：一次側(cè)、二次側(cè)繞組即有磁的聯(lián)系、還有電的聯(lián)系。1U11U22U12U2圖1：?jiǎn)蜗嘧择钭儔浩鹘Y(jié)構(gòu)示意圖線圈鐵心1U11U22U12U2U1U2I1I2N1N2I

圖為2：自耦變壓器原理圖定義：

如果把普通變壓器的原、副繞組合并一在起，就成為只有一個(gè)繞組的變壓器，其中低壓繞組是高壓繞組的一部分，這種變壓器叫做自耦變壓器。4E2E1U2U1

=N2N1=K≥1二、電壓、電流與容量的關(guān)系：1U11U22U12U2U1U2I1I2N1N2I理想變壓器：N1

一次側(cè)1U1與1U2之間的匝數(shù)；N2

一次側(cè)2U1與2U2之間的匝數(shù)。式中：==繞組中公共部分的電流：I=I2

-I1

=(K-1)I1

當(dāng)K接近1時(shí)，繞組中公共部分的電流I就很小，既可節(jié)省這部分導(dǎo)線的截面。

自耦變壓器輸出的視在功率（不計(jì)損耗）：S=U2I2=U2(I+I1)=U2I+U2I1=S'2+S''2

一般變壓器的一次側(cè)二次側(cè)都是分開繞制，雖然都裝在一個(gè)鐵心上，但相互是絕緣的，只有磁路上的耦合，卻沒有電路上的直接聯(lián)系，能量是靠電磁感應(yīng)傳過(guò)去的，所以稱為雙繞組變壓器。一般變壓器與自耦變壓器的區(qū)別在于能量傳遞方式上：一般變壓器1U11U22U12U2U1U2I1I2N1N2I

是1U1,1U2繞組與2U1，2U2繞組之間的電磁感應(yīng)傳遞的能量。

是通過(guò)電路直接從一次側(cè)傳遞過(guò)來(lái)的。而自耦變壓器1U11U22U12U2U1U2I1I2N1N2IS1KU1S'

2=U2

I==(KI1-I1)K1U1I1(1-)=K1(1-)KU1K1=I1=S1S''

2=U2

I1S'

2

=U2

IS''

2

=U2

I1由上式可以看出：1.靠電磁感應(yīng)傳遞的能量占總能量的（1-1/K);2.從電路直接輸送的能量占1/K。分析：當(dāng)K=1時(shí)，能量全部靠電路導(dǎo)線傳遞過(guò)來(lái)；當(dāng)K=2時(shí),

和各占一半，二次側(cè)從繞組