電工電子技術(shù)與技能課件：磁場及電磁知識

變壓器

磁場及電磁知識變壓器的結(jié)構(gòu)和原理1.了解磁場的特性及磁場的基本概念。2.了解電流的磁場，以及電流與磁場的關(guān)系。。3.掌握磁場對電流的作用力及左手定則。4.理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象，掌握右手定則和楞次定律磁場及電磁知識【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

【能力目標(biāo)】

1.能夠用用安培定則判定電流周圍的磁場。2、能夠用左手定則判定磁場對電流的作用力方向。3、熟練運(yùn)用右手定則和楞次定律判定感生電流的方向。【知識探究】

1.磁場的基礎(chǔ)概念

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具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)成為磁性。具有磁性的物質(zhì)稱為磁體。磁體上磁性最強(qiáng)的地方成為磁極。磁體有兩個磁極即N極和S極。磁極之間具有同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引的特性。磁極之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的。

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磁場是一種看不見、而又摸不著的特殊物質(zhì)。在磁場中，小磁針靜止時N極所指的方向，就是該點磁場的方向。如圖所示，磁感線形象直觀地描述出了磁場分布的情況。（a）條形磁鐵(b)蹄型磁鐵

2．電流的磁場通電直導(dǎo)線的磁場

通電導(dǎo)線中的電流方向決定了該導(dǎo)線周圍磁場的方向。通電直導(dǎo)線中電流的磁感線方向與電流方向之間的關(guān)系可以用安培定則(也叫右手螺旋定則)來判定。用右于握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指的方向與電流方向一致，那么彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向。

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通電直導(dǎo)線的磁場

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通電螺線管產(chǎn)生的磁場

通電直導(dǎo)線中電流的磁感線方向與電流方向之間的關(guān)系可以用安培定則(也稱右手螺旋定則)來判定。

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磁場對電流的作用力稱為安培力。當(dāng)導(dǎo)體垂直于磁場方向放置時，導(dǎo)線所受的安培力的大小與導(dǎo)體中電流的大小成正比，與導(dǎo)體在磁場中的有效長度成正比，與通電導(dǎo)體所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比。

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3．磁場對通電導(dǎo)體的作用力

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圖5-1-4通電導(dǎo)體在磁場中受力

方向可以用左手定則（如下圖）來判定：伸開左手，使拇指與其余四指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)。讓磁感線垂直穿入手心，使四指指向電流方向，這時拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向。

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4．電磁感應(yīng)如圖所示的實驗，讓導(dǎo)體AB在磁場中向前或向后運(yùn)動，電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，表明電路中有了電流。導(dǎo)體靜止或上下運(yùn)動時，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，電路中沒電電流?？梢姡洪]合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動時，電路中就有電流產(chǎn)生只要穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。引起磁通量發(fā)生變化的原因有兩方面，面積S變化或磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化。

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右手定則當(dāng)閉合回路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動時，感應(yīng)電流的方向與磁感線方向、導(dǎo)體運(yùn)動方向之間的關(guān)系，用右手定則判斷。伸開右手，讓拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿入手心，使拇指指向?qū)w運(yùn)動方向，其余四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。

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楞次定律感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。步驟：首先判明閉合回路的原磁通量是沿什么方向，發(fā)生著什么變化(增加還是減少)；然后根據(jù)楞次定律來確定感應(yīng)電流所激發(fā)的磁場是沿什么方向(與原來的磁場方向是反向還是同向)；最后根據(jù)安培定則確定感應(yīng)電流的方向。

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