電工高級電工基礎(chǔ)2

1、維修電工理論培訓(xùn) 模塊二模塊二 電工基礎(chǔ)知識電工基礎(chǔ)知識 電子技術(shù)知識；電子技術(shù)知識； PLC知識。知識。電工基礎(chǔ)第4章 磁場與電磁感應(yīng)4.1 4.1 電流的磁場電流的磁場4.2 4.2 磁場的主要物理量磁場的主要物理量4.3 4.3 磁化與磁性材料磁化與磁性材料4.4 4.4 磁場對電流的作用磁場對電流的作用4.5 4.5 電磁鐵電磁鐵4.6 4.6 電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)4.7 4.7 渦流和趨膚效應(yīng)渦流和趨膚效應(yīng)4.8 4.8 簡單電路的暫態(tài)過程簡單電路的暫態(tài)過程1 1、磁的基本知識、磁的基本知識磁體及其性質(zhì)：磁體及其性質(zhì)：磁性磁性把物體能夠吸引鐵、鎳、鈷及其合金的性質(zhì)。把物體能夠吸引鐵、鎳、

2、鈷及其合金的性質(zhì)。磁體磁體具有磁性的物體。具有磁性的物體。磁極磁極磁體兩端極性最強的區(qū)域。磁體兩端極性最強的區(qū)域。4.1 4.1 電流的磁場電流的磁場磁力磁力磁極間的相互作用力。磁極間的相互作用力。同極相排斥同極相排斥異極相吸引異極相吸引磁場磁場：磁體周圍存在磁力作用的空間，稱為磁場。：磁體周圍存在磁力作用的空間，稱為磁場。4.1 4.1 電流的磁場電流的磁場129.129.把把3 3塊磁體從中間等分成塊磁體從中間等分成6 6塊可獲得（塊可獲得（ ）個磁極。）個磁極。 A.6 B.8 C.10 D.12A.6 B.8 C.10 D.12D D100.100.磁場作用于運動電荷的力稱為電磁力。磁

3、場作用于運動電荷的力稱為電磁力。 ( )( )磁力線的特點: 磁力線是磁力線是互不交叉的閉合曲線互不交叉的閉合曲線。在磁體外部由。在磁體外部由N N極指向極指向S S極，極，在磁體內(nèi)部由在磁體內(nèi)部由S S極指向極指向N N極。極。 磁力線上任意一點的磁力線上任意一點的切線方向切線方向，就是該點的磁場方向。，就是該點的磁場方向。 磁力線的磁力線的疏密程度疏密程度反映了磁場的反映了磁場的強弱強弱。磁力線越密表示磁。磁力線越密表示磁場越強，越疏表示磁場越弱。場越強，越疏表示磁場越弱。4.1 4.1 電流的磁場電流的磁場習(xí)題 3.3.磁力線是磁場中實際存在著的若干曲線，從磁極磁力線是磁場中實際存在著的

4、若干曲線，從磁極N N出發(fā)出發(fā)而終止于磁極而終止于磁極S S。( )( )46.46.磁力線的特征：磁力線的特征： （1 1）互不交叉。（）互不交叉。（2 2）磁力線上任意點）磁力線上任意點的切線方向就是該點的磁場方向。（的切線方向就是該點的磁場方向。（3 3）磁力線的疏密程度）磁力線的疏密程度反映磁場的強弱反映磁場的強弱。1）直線電流產(chǎn)生的磁場用右手握住通電直導(dǎo)線，讓拇指指向電流方向，則四指環(huán)用右手握住通電直導(dǎo)線，讓拇指指向電流方向，則四指環(huán)繞的方向就是磁力線的方向。繞的方向就是磁力線的方向。4.1 4.1 電流的磁場電流的磁場2、電流磁場的判定安培定則習(xí)題107.107.單根通電導(dǎo)體周圍磁

5、場的方向由產(chǎn)生磁場的單根通電導(dǎo)體周圍磁場的方向由產(chǎn)生磁場的( )( )決定，判斷方法是以右手握住導(dǎo)體，使大拇指方向與導(dǎo)體的決定，判斷方法是以右手握住導(dǎo)體，使大拇指方向與導(dǎo)體的( )( )一致，其余一致，其余4 4指彎曲的方向即為導(dǎo)體指彎曲的方向即為導(dǎo)體( )( )方向，這種方法叫方向，這種方法叫( )( )。電流方向電流方向電流方向電流方向周圍磁場周圍磁場右手螺旋定則右手螺旋定則2 2、環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場、環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場 用右手握住螺線管，彎曲的四指指向線圈電流方向，用右手握住螺線管，彎曲的四指指向線圈電流方向，則拇指方向就是螺線管內(nèi)的磁場方向。則拇指方向就是螺線管內(nèi)的磁場方向。4.1 4

6、.1 電流的磁場電流的磁場4.2 磁場的主要物理量1 1、磁感應(yīng)強度、磁感應(yīng)強度在磁場中垂直于磁場方向的通電在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，所受電磁力導(dǎo)線，所受電磁力F F與電流與電流I I和導(dǎo)線有效長度和導(dǎo)線有效長度L L的乘積的乘積的比值為該點的磁感應(yīng)強度。單位的比值為該點的磁感應(yīng)強度。單位: :特斯拉特斯拉(T)(T)ILFB 磁感應(yīng)強度不但表示了某點磁場的強弱，而且還能表示磁感應(yīng)強度不但表示了某點磁場的強弱，而且還能表示出該點磁場的方向。因此磁感應(yīng)強度是個矢量。它的方向就出該點磁場的方向。因此磁感應(yīng)強度是個矢量。它的方向就是該點磁場的方向。是該點磁場的方向。均勻磁場均勻磁場磁場中各點

7、的磁感應(yīng)強度的大小和方向相同，磁場中各點的磁感應(yīng)強度的大小和方向相同，則稱為均勻磁場。則稱為均勻磁場。用符號用符號 和和分別表示磁感應(yīng)強度垂直穿進(jìn)和穿出紙面的方向。分別表示磁感應(yīng)強度垂直穿進(jìn)和穿出紙面的方向。2.2.磁通磁通 通過與磁場方向垂直的某一面積上的磁力線的總通過與磁場方向垂直的某一面積上的磁力線的總數(shù)數(shù), ,叫做通過該面積的磁通量叫做通過該面積的磁通量, ,簡稱磁通簡稱磁通, ,用用表示。表示。BS4.2 磁場的主要物理量1)1)磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率是一個用來表示媒介質(zhì)導(dǎo)磁性能的物理量，是一個用來表示媒介質(zhì)導(dǎo)磁性能的物理量，用字母用字母 來表示。來表示。單位：亨利每米，簡稱亨每米，用符號單位

8、：亨利每米，簡稱亨每米，用符號H/MH/M表示。真空中表示。真空中的磁導(dǎo)率是一個常數(shù)：的磁導(dǎo)率是一個常數(shù)：0=410-7H/MH/M。3.3.磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率 其他任一媒質(zhì)的磁導(dǎo)率與真空的磁導(dǎo)率的比值稱為相對其他任一媒質(zhì)的磁導(dǎo)率與真空的磁導(dǎo)率的比值稱為相對磁導(dǎo)率，用磁導(dǎo)率，用 表示，即：表示，即： rr00r或或根據(jù)磁導(dǎo)率的大小，可把物質(zhì)分為三類：根據(jù)磁導(dǎo)率的大小，可把物質(zhì)分為三類：1 1）順磁性物質(zhì)）順磁性物質(zhì) 其相對磁導(dǎo)率稍大于其相對磁導(dǎo)率稍大于1 1，如空氣、鋁等。，如空氣、鋁等。2 2）反磁性物質(zhì)）反磁性物質(zhì) 其相對磁導(dǎo)率小于其相對磁導(dǎo)率小于1 1，如銅、氫等。，如銅、氫等。3 3）鐵磁性

9、物質(zhì)）鐵磁性物質(zhì) 其相對磁導(dǎo)率遠(yuǎn)大于其相對磁導(dǎo)率遠(yuǎn)大于1 1，如鐵、鈷、鎳等。，如鐵、鈷、鎳等。4.2 磁場的主要物理量根據(jù)磁導(dǎo)率的大小，可把物質(zhì)分為哪幾類？根據(jù)磁導(dǎo)率的大小，可把物質(zhì)分為哪幾類？171.171.與介質(zhì)的磁導(dǎo)率無關(guān)的物理量是與介質(zhì)的磁導(dǎo)率無關(guān)的物理量是( )( )。A.A.磁通磁通 B.B.磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度 C.C.磁場強度磁場強度 D.D.磁阻磁阻172.172.鐵磁物質(zhì)的相對磁導(dǎo)率是鐵磁物質(zhì)的相對磁導(dǎo)率是( )( )。A.A.r rl B.l B.很小很小 C.C.r r1 D.11 D.1習(xí)題145.145.在磁路中與媒介質(zhì)磁導(dǎo)率無關(guān)的物理量是（在磁路中與媒介質(zhì)磁導(dǎo)率

10、無關(guān)的物理量是（ ）。）。A. A. 磁感應(yīng)強度磁感應(yīng)強度 B. B. 磁通磁通 C. C. 磁場強度磁場強度 D. D. 磁阻磁阻C CC CC C4.4.磁場強度磁場強度：磁場中某點的磁感應(yīng)強度磁場中某點的磁感應(yīng)強度B B與媒介質(zhì)磁導(dǎo)率與媒介質(zhì)磁導(dǎo)率 的比值的比值, ,叫做該點的磁場強度。叫做該點的磁場強度。H=B/H=B/ =NI/l=NI/l。單位：安單位：安/ /米。米。4.2 磁場的主要物理量108.108.試說明磁場強度與磁感應(yīng)強度的區(qū)別試說明磁場強度與磁感應(yīng)強度的區(qū)別? ?108.108.答：磁場強度用答：磁場強度用H H表示，磁感應(yīng)強度用表示，磁感應(yīng)強度用B B表示，二者都表

11、示，二者都可以描述磁場的強弱和方向，并且都與激勵磁場的電流及其可以描述磁場的強弱和方向，并且都與激勵磁場的電流及其分布情況有關(guān)。但是，磁場強度與磁場介質(zhì)無關(guān)，而磁感應(yīng)分布情況有關(guān)。但是，磁場強度與磁場介質(zhì)無關(guān)，而磁感應(yīng)強度與磁場介質(zhì)有關(guān)。強度與磁場介質(zhì)有關(guān)。 磁感應(yīng)強度的單位是磁感應(yīng)強度的單位是T(T(特斯拉特斯拉) )，而磁場強度的單位是，而磁場強度的單位是A/m(A/m(安安/ /米米) )。 在定性的描述磁場時多用磁感應(yīng)強度，而在計算磁場中在定性的描述磁場時多用磁感應(yīng)強度，而在計算磁場中多用磁場強度，它與電流成線性關(guān)系。多用磁場強度，它與電流成線性關(guān)系。1 1、物質(zhì)的磁化、物質(zhì)的磁化4.

12、3 磁化與磁性材料使原來沒有磁性的物質(zhì)具有磁性的過程稱做磁化。使原來沒有磁性的物質(zhì)具有磁性的過程稱做磁化。磁疇磁疇磁化磁化未磁化未磁化a ab bc cd d)(HfB)(HfFeHB02 2、起始磁化曲線、起始磁化曲線 將一塊尚未磁化的鐵磁材料進(jìn)行磁化，當(dāng)磁場強度將一塊尚未磁化的鐵磁材料進(jìn)行磁化，當(dāng)磁場強度H H由由零逐漸增大時，磁通密度零逐漸增大時，磁通密度B B將隨之增大，曲線將隨之增大，曲線B=f(H)B=f(H)就稱為就稱為起始磁化曲線。起始磁化曲線。B BH H圖圖 鐵磁材料的起始磁化曲線鐵磁材料的起始磁化曲線o o4.3 磁化與磁性材料2 2、起始磁化曲線、起始磁化曲線oaoa段

13、：起始磁化段段：起始磁化段, ,隨著隨著H H的增加的增加B B不能上升很快；不能上升很快；abab段：線性段段：線性段, ,隨著隨著H H的增加，的增加，B B增加很快，曲線較陡；增加很快，曲線較陡；bcbc段：膝部段段：膝部段, ,隨著隨著H H的增加，的增加，B B增加變慢，曲線變緩；增加變慢，曲線變緩；cdcd段：飽和段段：飽和段, ,隨著隨著H H的增加，的增加，B B幾乎不增加，曲線更平緩。幾乎不增加，曲線更平緩。4.3 磁化與磁性材料49.49.鐵磁物質(zhì)在磁化過程中為什么會出現(xiàn)磁飽和現(xiàn)象鐵磁物質(zhì)在磁化過程中為什么會出現(xiàn)磁飽和現(xiàn)象? ?49.49.答：鐵磁物質(zhì)的磁導(dǎo)系數(shù)答：鐵磁物質(zhì)

14、的磁導(dǎo)系數(shù)很大，且不是一個常量，當(dāng)鐵磁物質(zhì)在很大，且不是一個常量，當(dāng)鐵磁物質(zhì)在完全去磁狀態(tài)完全去磁狀態(tài)( (無剩磁無剩磁) )下進(jìn)行磁化，磁場強度下進(jìn)行磁化，磁場強度H H由零起逐漸增加時，開始由零起逐漸增加時，開始有極短的一段磁感應(yīng)強度有極短的一段磁感應(yīng)強度B B增加緩慢，當(dāng)磁場強度增加緩慢，當(dāng)磁場強度H H繼續(xù)增加時，磁感應(yīng)繼續(xù)增加時，磁感應(yīng)強度強度B B迅速上升，以后迅速上升，以后B B上升又變緩慢，最后幾乎不再上升，這就是磁飽上升又變緩慢，最后幾乎不再上升，這就是磁飽和現(xiàn)象。出現(xiàn)磁飽和現(xiàn)象的原因是鐵磁物質(zhì)內(nèi)含有許多很小的自發(fā)磁化和現(xiàn)象。出現(xiàn)磁飽和現(xiàn)象的原因是鐵磁物質(zhì)內(nèi)含有許多很小的自發(fā)

15、磁化區(qū)，叫做磁疇。每個磁疇內(nèi)由于原子殼層中不配對，電子自旋所形成的區(qū)，叫做磁疇。每個磁疇內(nèi)由于原子殼層中不配對，電子自旋所形成的磁矩都平行地指向某一個方向，鐵磁物質(zhì)在未磁化前，每個磁疇的排列磁矩都平行地指向某一個方向，鐵磁物質(zhì)在未磁化前，每個磁疇的排列是雜亂無章的，宏觀磁矩為零。開始磁化時由于外磁場強度是雜亂無章的，宏觀磁矩為零。開始磁化時由于外磁場強度H H小，磁疇僅小，磁疇僅發(fā)生可逆的體積改變，增大了磁矩方向接近外磁場的磁疇體積，因此磁發(fā)生可逆的體積改變，增大了磁矩方向接近外磁場的磁疇體積，因此磁感應(yīng)強度感應(yīng)強度B B增加不快。當(dāng)外磁場強度增加不快。當(dāng)外磁場強度H H繼續(xù)上升到足夠強度時，

16、磁疇發(fā)生繼續(xù)上升到足夠強度時，磁疇發(fā)生不可逆體積改變，繼而紛紛翻轉(zhuǎn)到最接近于外磁場的一個易于磁化的方不可逆體積改變，繼而紛紛翻轉(zhuǎn)到最接近于外磁場的一個易于磁化的方向，這一段磁感應(yīng)強度向，這一段磁感應(yīng)強度B B上升很快。最后當(dāng)磁疇已絕大部分翻轉(zhuǎn)，即使再上升很快。最后當(dāng)磁疇已絕大部分翻轉(zhuǎn)，即使再大幅度增加外磁場強度大幅度增加外磁場強度H H，也只能使磁疇經(jīng)過微小的轉(zhuǎn)向直到全部與外磁，也只能使磁疇經(jīng)過微小的轉(zhuǎn)向直到全部與外磁場有一致的方向，這時磁感應(yīng)強度增加很少，甚至不再增大，這就是磁場有一致的方向，這時磁感應(yīng)強度增加很少，甚至不再增大，這就是磁飽和現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。飽和現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。圖圖 鐵磁材料

17、的磁滯回線鐵磁材料的磁滯回線3 3、磁滯回線、磁滯回線 鐵磁材料在交變磁場中進(jìn)行反復(fù)磁化時，可得到如下鐵磁材料在交變磁場中進(jìn)行反復(fù)磁化時，可得到如下所示的磁化曲線。所示的磁化曲線。HBcHcHrBSB4.3 磁化與磁性材料剩磁剩磁: :去掉外磁場之后，鐵磁材料內(nèi)仍然保留的磁去掉外磁場之后，鐵磁材料內(nèi)仍然保留的磁通密度通密度 。矯頑力矯頑力: :要使要使B B值從減小到零，必須加上相應(yīng)的反值從減小到零，必須加上相應(yīng)的反向外磁場，此反向磁場強度稱為矯頑力。向外磁場，此反向磁場強度稱為矯頑力。磁滯磁滯:鐵磁材料所具有的這種磁通密度鐵磁材料所具有的這種磁通密度B B的變化滯的變化滯后于磁場強度后于磁場

18、強度H H變化的現(xiàn)象。變化的現(xiàn)象。磁滯回線磁滯回線: :呈現(xiàn)磁滯現(xiàn)象的呈現(xiàn)磁滯現(xiàn)象的B-HB-H閉合回線。閉合回線。rB3 3、磁滯回線、磁滯回線4.3 磁化與磁性材料 對同一鐵磁材料，選擇不同的磁場強度進(jìn)行反復(fù)磁化，對同一鐵磁材料，選擇不同的磁場強度進(jìn)行反復(fù)磁化，可得一系列大小不同的磁滯回線可得一系列大小不同的磁滯回線, ,再將各磁滯回線的頂點聯(lián)再將各磁滯回線的頂點聯(lián)接起來，所得的曲線。接起來，所得的曲線。圖圖 基本磁化曲線基本磁化曲線H HB B4 4、基本磁化曲線、基本磁化曲線 4.3 磁化與磁性材料鐵磁材料的性質(zhì)有鐵磁材料的性質(zhì)有：1 1）能被磁體吸引；）能被磁體吸引； 2 2）能被磁

19、化且有剩磁和磁滯損耗；）能被磁化且有剩磁和磁滯損耗；3 3）磁導(dǎo)率不是常數(shù)；）磁導(dǎo)率不是常數(shù)；4 4）磁感應(yīng)強度有一個飽和值。）磁感應(yīng)強度有一個飽和值。 上述鐵磁材料基本性質(zhì)也可總結(jié)為：上述鐵磁材料基本性質(zhì)也可總結(jié)為：高導(dǎo)磁性高導(dǎo)磁性（r r 1 1，材料可以被磁化）；，材料可以被磁化）；磁飽和性磁飽和性（非線性磁化曲線）；（非線性磁化曲線）；磁滯性磁滯性（剩磁、矯頑磁力）；（剩磁、矯頑磁力）；非線性磁阻非線性磁阻（r r不是常數(shù)），交變磁化時有大的鐵心損耗。不是常數(shù)），交變磁化時有大的鐵心損耗。4 4、基本磁化曲線、基本磁化曲線 4.3 磁化與磁性材料1 1軟磁材料軟磁材料 指剩磁和矯頑力指

20、剩磁和矯頑力H Hc c均很小的材料。如：鐵鎳合金、鑄鐵、均很小的材料。如：鐵鎳合金、鑄鐵、鑄鋼和硅鋼片等。鑄鋼和硅鋼片等。特點特點：易磁化也易去磁，磁滯回線較窄。：易磁化也易去磁，磁滯回線較窄。用途用途：制作電機、變壓器、繼電器、電磁鐵等電器的鐵芯。：制作電機、變壓器、繼電器、電磁鐵等電器的鐵芯。5 5、磁性材料的分類和用途、磁性材料的分類和用途 2 2硬磁材料硬磁材料 指剩磁和矯頑力指剩磁和矯頑力H Hc c均很大的材料。如：鎢鋼、鈷鋼等。均很大的材料。如：鎢鋼、鈷鋼等。特點特點：不易磁化也不易去磁，磁滯回線很寬。：不易磁化也不易去磁，磁滯回線很寬。用途用途：制作各式永久磁鐵、揚聲器的磁鋼

21、等。：制作各式永久磁鐵、揚聲器的磁鋼等。4.3 磁化與磁性材料3 3矩磁材料矩磁材料 特點：特點：這種鐵磁材料在很小的外磁場作用下就能磁化，一經(jīng)這種鐵磁材料在很小的外磁場作用下就能磁化，一經(jīng)磁化便達(dá)到飽和，去掉外磁，磁性仍能保持在飽和值。磁化便達(dá)到飽和，去掉外磁，磁性仍能保持在飽和值。用途用途：用作記憶元件，如電子計算機中存儲器的磁芯。：用作記憶元件，如電子計算機中存儲器的磁芯。5 5、磁性材料的分類和用途、磁性材料的分類和用途 cHcHHBBHcHcHBHcHcH矩磁材料矩磁材料硬磁材料硬磁材料軟磁材料軟磁材料圖圖 不同鐵磁材料的磁滯回線不同鐵磁材料的磁滯回線4.3 磁化與磁性材料習(xí)題 不易

22、磁化也不易被去磁，磁滯回線窄，磁滯不易磁化也不易被去磁，磁滯回線窄，磁滯損耗小。磁滯回線寬，適于做永久磁鐵。損耗小。磁滯回線寬，適于做永久磁鐵。45.45.硬磁材料：硬磁材料：習(xí)題48.48.簡述鐵磁材料的分類、特點及用途？簡述鐵磁材料的分類、特點及用途？48.48.答：按照鐵磁材料在反復(fù)磁化過程中所得到的磁滯回線答：按照鐵磁材料在反復(fù)磁化過程中所得到的磁滯回線的不盡相同，通常將其分為三大類：的不盡相同，通常將其分為三大類：(1)(1)軟磁材料：軟磁材料：其特點是易磁化也易去磁，磁滯回線較窄。其特點是易磁化也易去磁，磁滯回線較窄。常用來制作電機、變壓器等的鐵心。常用來制作電機、變壓器等的鐵心。

23、(2)(2)硬磁材料：硬磁材料：其特點是不易磁化，也不易去磁，磁滯回線其特點是不易磁化，也不易去磁，磁滯回線很寬。常用來做永久磁鐵、揚聲器的磁鋼等。很寬。常用來做永久磁鐵、揚聲器的磁鋼等。(3)(3)矩磁材料：矩磁材料：其特點是在很小的外磁作用下就能磁化，一其特點是在很小的外磁作用下就能磁化，一經(jīng)磁化便達(dá)到飽和，去掉外磁后，磁性仍能保持在飽和值，經(jīng)磁化便達(dá)到飽和，去掉外磁后，磁性仍能保持在飽和值，常用來做記憶元件，如計算機中存貯器的磁心。常用來做記憶元件，如計算機中存貯器的磁心。1 1）磁路的概念）磁路的概念6 6、磁路、磁路 磁通（磁力線）集中通過的閉合路徑稱為磁路。磁通（磁力線）集中通過的

24、閉合路徑稱為磁路。2 2）磁路歐姆定律）磁路歐姆定律 在截面積為在截面積為S S、長為、長為l l，磁導(dǎo)率為，磁導(dǎo)率為 的鐵環(huán)上繞以緊密的線的鐵環(huán)上繞以緊密的線圈圈N N 匝，設(shè)線圈中通有電流匝，設(shè)線圈中通有電流I I，則其磁場強度為：，則其磁場強度為：4.3 磁化與磁性材料磁阻磁阻磁通勢磁通勢磁通磁通即：即：得：得：令：令：則：則：因為：因為：mmRNISlRSlNISlNIHBBSlNIH4.3 磁化與磁性材料6 6、磁路、磁路 N NS S圖圖 無分支鐵心磁路無分支鐵心磁路i i6 6、磁路、磁路 4.3 磁化與磁性材料130.130.以下列材料分別組成相同規(guī)格的四個磁路，磁阻最大以下列

25、材料分別組成相同規(guī)格的四個磁路，磁阻最大的材料是（的材料是（ ）。）。A.A.鐵鐵 B.B.鎳鎳 C.C.黃銅黃銅 D.D.鈷鈷131.131.在鐵磁物質(zhì)組成的磁路中，磁阻是非線性的原因是在鐵磁物質(zhì)組成的磁路中，磁阻是非線性的原因是（ ）是非線性的。）是非線性的。A.A.磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率 B.B.磁通磁通 C.C.電流電流 D.D.磁場強度磁場強度習(xí)題C CA A48.48.鐵心線圈的匝數(shù)與其通過的電流乘積，通常稱為（鐵心線圈的匝數(shù)與其通過的電流乘積，通常稱為（ ）。）。A A磁通磁通 B B磁阻磁阻 C C磁壓磁壓 D D磁通勢磁通勢D D1 1、磁場對載流直導(dǎo)體的作用、磁場對載流直導(dǎo)體的作用

26、當(dāng)導(dǎo)體未通電流時，導(dǎo)體不當(dāng)導(dǎo)體未通電流時，導(dǎo)體不會運動。如果接通電源，使導(dǎo)體會運動。如果接通電源，使導(dǎo)體流過電流時，導(dǎo)體立即會向磁鐵流過電流時，導(dǎo)體立即會向磁鐵內(nèi)側(cè)運動。若改變導(dǎo)體電流方向內(nèi)側(cè)運動。若改變導(dǎo)體電流方向或磁極極性，則導(dǎo)體會向相反方或磁極極性，則導(dǎo)體會向相反方向運動。向運動。4.4 磁場對電流的作用電磁力電磁力載流導(dǎo)體在磁場中所受的作用力稱為電磁力，載流導(dǎo)體在磁場中所受的作用力稱為電磁力，用用F F表示。表示。 F=BILsin。l -直導(dǎo)體與磁感應(yīng)強度方向的夾角直導(dǎo)體與磁感應(yīng)強度方向的夾角當(dāng)當(dāng)=900時，導(dǎo)體受到的電磁力最大；時，導(dǎo)體受到的電磁力最大；當(dāng)當(dāng)=00時，導(dǎo)體受到的電磁

27、力最小為零。時，導(dǎo)體受到的電磁力最小為零。通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向, ,可以用左手定則來判斷。可以用左手定則來判斷。4.4 磁場對電流的作用左手定則左手定則: : 將左手伸平，拇指與四將左手伸平，拇指與四指垂直放在一個平面上，讓指垂直放在一個平面上，讓磁力線垂直穿過手心，四指磁力線垂直穿過手心，四指指向電流方向，則拇指所指指向電流方向，則拇指所指方向就是導(dǎo)體的受力方向。方向就是導(dǎo)體的受力方向。4.4 磁場對電流的作用通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向, ,可以用可以用( )( )來判斷。來判斷。A A、右手定則、右手定則 B B、左手定則、左手定則

28、 C C、安培定則、安培定則 D D、右手螺旋法則、右手螺旋法則B BF FF FF F通過同方向電流的平行導(dǎo)線是互相吸引的；通過同方向電流的平行導(dǎo)線是互相吸引的；通過反方向電流的平行導(dǎo)線是互相排斥的。通過反方向電流的平行導(dǎo)線是互相排斥的。4.4.兩根平行的直導(dǎo)線同時通入相反方向的電流時，相互排斥。兩根平行的直導(dǎo)線同時通入相反方向的電流時，相互排斥。 ( )( )4.4 磁場對電流的作用1.1.電磁鐵的結(jié)構(gòu)電磁鐵的結(jié)構(gòu)4.5 電磁鐵 應(yīng)用電流產(chǎn)生磁場的原理和磁能吸引鐵的特性而制成應(yīng)用電流產(chǎn)生磁場的原理和磁能吸引鐵的特性而制成的一種電器叫做電磁鐵的一種電器叫做電磁鐵。 電磁鐵一般由電磁鐵一般由勵

29、磁線圈勵磁線圈、鐵芯鐵芯和和銜鐵銜鐵三個主要部分組成三個主要部分組成。2.2.電磁鐵的工作原理電磁鐵的工作原理4.5 電磁鐵 當(dāng)勵磁線圈通過一定數(shù)值的電流時，鐵芯被磁化并對當(dāng)勵磁線圈通過一定數(shù)值的電流時，鐵芯被磁化并對銜鐵產(chǎn)生電磁吸力，將銜鐵吸向鐵芯。線圈斷電后，電磁銜鐵產(chǎn)生電磁吸力，將銜鐵吸向鐵芯。線圈斷電后，電磁力消失，銜鐵借助反作用彈簧的作用力返回原來位置（返力消失，銜鐵借助反作用彈簧的作用力返回原來位置（返回）回）。3.3.直流電磁鐵和交流電磁鐵的區(qū)別直流電磁鐵和交流電磁鐵的區(qū)別4.5 電磁鐵1 1）直流直流電磁鐵的電磁鐵的勵磁電流、磁通、磁感應(yīng)強度勵磁電流、磁通、磁感應(yīng)強度等都是等都

30、是恒定恒定不變的，而在不變的，而在交流交流電磁鐵中卻是隨時間不斷交替電磁鐵中卻是隨時間不斷交替變化變化的的。2 2）交流交流電磁鐵中由于電源交變，因而在交變磁通作用下，電磁鐵中由于電源交變，因而在交變磁通作用下，鐵芯中產(chǎn)生鐵芯中產(chǎn)生磁滯損耗磁滯損耗，但，但直流直流電磁鐵中因電流恒定而電磁鐵中因電流恒定而沒有沒有上述損耗上述損耗。3 3）氣隙影響）氣隙影響 直流直流電磁鐵中電磁鐵中線圈電流線圈電流（勵磁電流）的大小（勵磁電流）的大小僅決定于線圈端電壓和線圈電阻，而僅決定于線圈端電壓和線圈電阻，而與與鐵芯和銜鐵之間的鐵芯和銜鐵之間的氣隙無關(guān)氣隙無關(guān)。交流交流勵磁電流勵磁電流I I 隨氣隙長度隨氣隙

31、長度成正比成正比增大。增大。 2.2.答：交流電磁鐵的特點：答：交流電磁鐵的特點：勵磁電流與銜鐵位置有關(guān)，勵磁電流與銜鐵位置有關(guān)，當(dāng)銜鐵處于起動位置時，電流最大；當(dāng)銜鐵吸合后，電流就當(dāng)銜鐵處于起動位置時，電流最大；當(dāng)銜鐵吸合后，電流就降到額定值。降到額定值。吸力與銜鐵位置有關(guān)，但影響比直流電磁鐵吸力與銜鐵位置有關(guān)，但影響比直流電磁鐵小的多，隨著氣隙的減小，其吸力將逐漸增大，最后將達(dá)到小的多，隨著氣隙的減小，其吸力將逐漸增大，最后將達(dá)到1.51.52 2倍的初始吸力。倍的初始吸力。直流電磁鐵的特點：直流電磁鐵的特點：勵磁電流的大小僅取決于勵磁線圈兩勵磁電流的大小僅取決于勵磁線圈兩端的電壓及本身的

32、電阻，而與銜鐵的位置無關(guān)。端的電壓及本身的電阻，而與銜鐵的位置無關(guān)。直流電磁直流電磁鐵的吸力在銜鐵起動時最小，而在吸合時最大鐵的吸力在銜鐵起動時最小，而在吸合時最大. .2.2.比較交、直流電磁鐵的特點。比較交、直流電磁鐵的特點。習(xí)題1.1.電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律1)1)電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其產(chǎn)生條件電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其產(chǎn)生條件:當(dāng)使導(dǎo)體平行于磁力線方向運動時，檢流計指針不偏轉(zhuǎn)，說當(dāng)使導(dǎo)體平行于磁力線方向運動時，檢流計指針不偏轉(zhuǎn)，說明導(dǎo)體回路中不產(chǎn)生電流。明導(dǎo)體回路中不產(chǎn)生電流。4.6 電磁感應(yīng)當(dāng)使導(dǎo)體垂直于磁力線作切割磁力線運動時，可以明顯地當(dāng)使導(dǎo)體垂直于磁力線作切割磁力線運動時，可以明顯地觀察到檢

33、流計指針有偏轉(zhuǎn)。觀察到檢流計指針有偏轉(zhuǎn)。當(dāng)用一塊條形磁鐵快速插入線圈時，檢流計指針向一個當(dāng)用一塊條形磁鐵快速插入線圈時，檢流計指針向一個方向偏轉(zhuǎn)；如果條形磁鐵在線圈內(nèi)靜止不動時，檢流計指方向偏轉(zhuǎn)；如果條形磁鐵在線圈內(nèi)靜止不動時，檢流計指針不偏轉(zhuǎn)；再將條形磁鐵由線圈中迅速拔出時，檢流計指針不偏轉(zhuǎn)；再將條形磁鐵由線圈中迅速拔出時，檢流計指針向另一個方向偏轉(zhuǎn)。針向另一個方向偏轉(zhuǎn)。4.6 電磁感應(yīng)上述兩個實驗說明：當(dāng)導(dǎo)體相對于磁場運動而切割磁力線上述兩個實驗說明：當(dāng)導(dǎo)體相對于磁場運動而切割磁力線或者線圈中的磁通發(fā)生變化時，在導(dǎo)體或線圈中都會產(chǎn)生或者線圈中的磁通發(fā)生變化時，在導(dǎo)體或線圈中都會產(chǎn)生感應(yīng)電動

34、勢。若導(dǎo)體或線圈構(gòu)成閉合回路，則導(dǎo)體或線圈感應(yīng)電動勢。若導(dǎo)體或線圈構(gòu)成閉合回路，則導(dǎo)體或線圈中將有電流流過。中將有電流流過。電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)由于磁通變化而在導(dǎo)體或線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電由于磁通變化而在導(dǎo)體或線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象成為電磁感應(yīng)。動勢的現(xiàn)象成為電磁感應(yīng)。產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件: :通過線圈回路的磁通必須發(fā)生變化；通過線圈回路的磁通必須發(fā)生變化；導(dǎo)體切割磁力線運動。導(dǎo)體切割磁力線運動。4.6 電磁感應(yīng)108.108.當(dāng)導(dǎo)體在當(dāng)導(dǎo)體在( )( )中作中作( )( )運動，或者線圈運動，或者線圈中的中的( )( )發(fā)生變化時，產(chǎn)生感生電動勢的現(xiàn)象稱之為發(fā)生變化時，產(chǎn)生感生電動

35、勢的現(xiàn)象稱之為( )( )。磁場磁場切割磁力線切割磁力線磁通磁通電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)2)2)電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律法拉第電磁感應(yīng)定律 線圈中感應(yīng)電動勢的大小與穿越同一線圈的磁通變化線圈中感應(yīng)電動勢的大小與穿越同一線圈的磁通變化率成正比。率成正比。tNe 設(shè)：通過線圈的磁通量為設(shè)：通過線圈的磁通量為，則，則N匝匝感應(yīng)電動勢的大小感應(yīng)電動勢的大小為：為：4.6 電磁感應(yīng)2)2)電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律楞次楞次定律定律感應(yīng)電流的磁通總是反抗原有磁通的變化。感應(yīng)電流的磁通總是反抗原有磁通的變化。7. 7. 楞次定律是用于判斷通電線圈產(chǎn)生磁場的。楞次定律是用于判斷通電線圈產(chǎn)生磁場的。 (

36、 )( )4.6 電磁感應(yīng)2)2)電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律4.6 電磁感應(yīng) 感應(yīng)電動勢的方向可用感應(yīng)電動勢的方向可用右手定則右手定則判定：伸開右手，讓拇指與其余四指判定：伸開右手，讓拇指與其余四指垂直，讓磁感線垂直穿過手心，拇指垂直，讓磁感線垂直穿過手心，拇指指向?qū)w的運動方向，四指所指的就指向?qū)w的運動方向，四指所指的就是感應(yīng)電動勢的方向。如圖是感應(yīng)電動勢的方向。如圖所示。所示。 te感應(yīng)電動勢的大小和方向可定量地表示為：感應(yīng)電動勢的大小和方向可定量地表示為：習(xí)題173.173.當(dāng)導(dǎo)線和磁場發(fā)生相對運動時，在導(dǎo)線中產(chǎn)生感生電當(dāng)導(dǎo)線和磁場發(fā)生相對運動時，在導(dǎo)線中產(chǎn)生感生電動勢，電動勢的方向可用

37、動勢，電動勢的方向可用( )( )確定。確定。A.A.右手定則右手定則 B.B.左手定則左手定則 C.C.右手螺旋定則右手螺旋定則 D.D.安培定則安培定則A A60.60.感生電動勢的方向可根據(jù)感生電動勢的方向可根據(jù)( )( )定律來確定，大小根定律來確定，大小根據(jù)據(jù)( )( )定律來確定。定律來確定。楞次楞次法拉第電磁感應(yīng)法拉第電磁感應(yīng)2.2.自感自感1 1）現(xiàn)象：開關(guān)）現(xiàn)象：開關(guān)S S閉合時燈泡閉合時燈泡HL2HL2立即立即變亮，而燈泡變亮，而燈泡HL1HL1則是逐漸變亮。則是逐漸變亮。S S閉合電流從無到有閉合電流從無到有線圈中的磁通是增加趨勢線圈中的磁通是增加趨勢根據(jù)楞次定律可知，線

38、圈中的感應(yīng)電動勢要阻礙原電流的增加。根據(jù)楞次定律可知，線圈中的感應(yīng)電動勢要阻礙原電流的增加。4.6 電磁感應(yīng)2 2）現(xiàn)象：）現(xiàn)象：S S閉合后燈泡亮。閉合后燈泡亮。S S突然突然斷開時，燈泡并不是立即熄滅，而斷開時，燈泡并不是立即熄滅，而是猛然更亮一下，然后才熄滅。是猛然更亮一下，然后才熄滅。 電源被切斷瞬間，線圈產(chǎn)生一電源被切斷瞬間，線圈產(chǎn)生一個很大的感應(yīng)電動勢，加在燈泡兩個很大的感應(yīng)電動勢，加在燈泡兩端，使燈泡發(fā)出短暫的強光。端，使燈泡發(fā)出短暫的強光。自感自感由于流過線圈本身的電流變化而引起的電磁感應(yīng)。由于流過線圈本身的電流變化而引起的電磁感應(yīng)。4.6 電磁感應(yīng)自感系數(shù)自感系數(shù)把線圈中通過

39、單位電流所產(chǎn)生的自感磁鏈把線圈中通過單位電流所產(chǎn)生的自感磁鏈稱為自感系數(shù)。簡稱電感稱為自感系數(shù)。簡稱電感:L=:L=/i/i 電感的單位：亨利（電感的單位：亨利（H H），毫亨（），毫亨（mHmH），微亨（），微亨（ H H）4.6 電磁感應(yīng)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，可以寫出自感電動勢的表達(dá)式為：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，可以寫出自感電動勢的表達(dá)式為：tteL將將 代入，得代入，得: :tieLLiL4.6 電磁感應(yīng)自感電動勢的方向可以用自感電動勢的方向可以用楞次定律楞次定律來判斷：來判斷：總是和原電流總是和原電流變化的趨勢（增大或減小）變化的趨勢（增大或減?。┫喾聪喾?。44.44.自感系數(shù)：自感

40、系數(shù)：109.109.感生電流所產(chǎn)生的磁通總是要感生電流所產(chǎn)生的磁通總是要( )( )原磁通的原磁通的( )( )。 空心線圈通過電流后此電流產(chǎn)生的磁場使每空心線圈通過電流后此電流產(chǎn)生的磁場使每匝線圈具有的磁通匝線圈具有的磁通F F叫做自感磁通。使叫做自感磁通。使N N匝線圈具有的磁通叫匝線圈具有的磁通叫自感磁鏈用自感磁鏈用Y Y表示，表示，Y=NFY=NF，我們把單位電流產(chǎn)生的自感磁鏈，我們把單位電流產(chǎn)生的自感磁鏈稱為自感系數(shù)，也稱自感量。簡稱電感，用稱為自感系數(shù)，也稱自感量。簡稱電感，用L L表示。表示。阻礙阻礙變化變化習(xí)題119.119.電感為電感為0.1H0.1H的線圈，當(dāng)其中電流在的

41、線圈，當(dāng)其中電流在0.50.5秒內(nèi)從秒內(nèi)從10A10A變化變化到到6A6A時，線圈上所產(chǎn)生電動勢的絕對值為（時，線圈上所產(chǎn)生電動勢的絕對值為（ ）。）。A.4V B.0.4V C.0.8V D.8VA.4V B.0.4V C.0.8V D.8V121.121.在在500500匝的線圈中通入匝的線圈中通入0.40.4安的電流，產(chǎn)生安的電流，產(chǎn)生0.80.8韋的磁韋的磁通，則該電流產(chǎn)生的磁勢為（通，則該電流產(chǎn)生的磁勢為（ ）安匝。）安匝。 A.20 B.200 C.25 D.250A.20 B.200 C.25 D.250習(xí)題118.118.在線圈中的電流變化率一定的情況下，自感系數(shù)大，在線圈中的

42、電流變化率一定的情況下，自感系數(shù)大，說明線圈的（說明線圈的（ ）大。）大。 A.A.磁通磁通 B.B.磁通的變化磁通的變化 C.C.電阻電阻 D.D.自感電動勢自感電動勢D DC CB B51.51.通電線圈產(chǎn)生磁場的強弱，只與線圈的電流和匝數(shù)有關(guān)。通電線圈產(chǎn)生磁場的強弱，只與線圈的電流和匝數(shù)有關(guān)。 ( )( )163.163.自感電動勢的大小正比于本線圈中電流的（自感電動勢的大小正比于本線圈中電流的（ ）。）。A. A. 大小大小 B. B. 變化量變化量 C. C. 方向方向 D. D. 變化率變化率132. 132. 線圈自感電動勢的大小與（線圈自感電動勢的大小與（ ）無關(guān)。）無關(guān)。A.

43、A.線圈中電流的變化率線圈中電流的變化率 B.B.線圈的匝數(shù)線圈的匝數(shù) C.C.線圈周圍的介質(zhì)線圈周圍的介質(zhì) D.D.線圈的電阻線圈的電阻D DD D239.239.線圈中的感應(yīng)電動勢大小與線圈中線圈中的感應(yīng)電動勢大小與線圈中( )( )。A.A.磁通的大小成正比磁通的大小成正比 B.B.磁通的大小成反比磁通的大小成反比C.C.磁通的大小無關(guān)，而與磁通的變化率成正比磁通的大小無關(guān)，而與磁通的變化率成正比D.D.磁通的大小無關(guān)，而與磁通的變化率成反比磁通的大小無關(guān)，而與磁通的變化率成反比C C習(xí)題3.3.互感互感 4.6 電磁感應(yīng) 1 1）互感現(xiàn)象）互感現(xiàn)象 由于一個線圈流過電流所由于一個線圈流

44、過電流所產(chǎn)生的磁通，穿過另一個線圈產(chǎn)生的磁通，穿過另一個線圈的現(xiàn)象，叫磁合。的現(xiàn)象，叫磁合。 由于此線圈電流變化引起由于此線圈電流變化引起另一線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)另一線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象象, ,稱為互感現(xiàn)象。產(chǎn)生的感應(yīng)稱為互感現(xiàn)象。產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫互感電動勢。電動勢叫互感電動勢。 2 2）互感系數(shù)）互感系數(shù)212121iiM互感系數(shù)的單位和自感系數(shù)一樣，也是互感系數(shù)的單位和自感系數(shù)一樣，也是H H。 互感系數(shù)取決于兩個耦合線圈的幾何尺寸、匝數(shù)、相對互感系數(shù)取決于兩個耦合線圈的幾何尺寸、匝數(shù)、相對位置和磁介質(zhì)。當(dāng)磁介質(zhì)為非鐵磁性物質(zhì)時，位置和磁介質(zhì)。當(dāng)磁介質(zhì)為非鐵磁性物質(zhì)時，M M 是常

45、數(shù)。是常數(shù)。4.6 電磁感應(yīng) 在兩個有磁耦合的線圈中，互感磁鏈與產(chǎn)生此磁鏈的電在兩個有磁耦合的線圈中，互感磁鏈與產(chǎn)生此磁鏈的電流比值，叫做這兩個線圈的互感系數(shù)（或互感量），簡稱互流比值，叫做這兩個線圈的互感系數(shù)（或互感量），簡稱互感，用符號感，用符號M表示，即：表示，即： 工程上常用耦合系數(shù)表示兩個線圈磁耦合的緊密程度，工程上常用耦合系數(shù)表示兩個線圈磁耦合的緊密程度，耦合系數(shù)定義為耦合系數(shù)定義為: :21LLMk 顯然，顯然， 。當(dāng)。當(dāng)k k 近似為近似為1 1時，為強耦合，當(dāng)時，為強耦合，當(dāng)k k 接近于零時，接近于零時，為弱耦合，為弱耦合，當(dāng)當(dāng)k k1 1時，稱兩個線圈為全耦合，此時自感磁

46、時，稱兩個線圈為全耦合，此時自感磁通全部為互感磁通。通全部為互感磁通。1k4.6 電磁感應(yīng)3 3）互感電動勢）互感電動勢 在圖在圖( (a)a)中，當(dāng)線圈中，當(dāng)線圈中的電流變化時，在線圈中的電流變化時，在線圈中產(chǎn)生中產(chǎn)生變化的互感磁鏈變化的互感磁鏈2121，而，而2121的變化將在線圈的變化將在線圈中產(chǎn)生互感電中產(chǎn)生互感電動勢動勢e eM2 M2 。如果選擇電流。如果選擇電流i i1 1與與2121的參考方向以及的參考方向以及e eM2 M2 與與2121的的參考方向都符合右手螺旋定則時，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，得：參考方向都符合右手螺旋定則時，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，得：tiMte1212M4.6 電磁

47、感應(yīng)4.6 電磁感應(yīng) 同理，在圖同理，在圖（b b）中，當(dāng)線圈）中，當(dāng)線圈中的電流中的電流i i2 2變化時，在線變化時，在線圈圈中也會產(chǎn)生互感電動勢中也會產(chǎn)生互感電動勢e eM1 M1 , ,當(dāng)當(dāng)i i2 2與與1212以及以及1212與與e eM1 M1 的的參考方向均符合右手螺旋定則，則有：參考方向均符合右手螺旋定則，則有：tiMte2121M 61.61.由一個線圈中的由一個線圈中的( )( )發(fā)生變化而使其它線圈產(chǎn)生發(fā)生變化而使其它線圈產(chǎn)生( )( )的現(xiàn)象叫互感現(xiàn)象，簡稱的現(xiàn)象叫互感現(xiàn)象，簡稱( )( )。120.120.互感電動勢的大小正比于（互感電動勢的大小正比于（ ）。）。A

48、.A.本線圈電流的變化量本線圈電流的變化量 B.B.另一線圈電流的變化量另一線圈電流的變化量 C.C.本線圈電流的變化率本線圈電流的變化率 D.D.另一線圈電流的變化率另一線圈電流的變化率5.5.兩個固定的互感線圈，若磁路介質(zhì)改變，其互感電動勢兩個固定的互感線圈，若磁路介質(zhì)改變，其互感電動勢不變。不變。 ( )( )電流電流感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢互感互感D D習(xí)題互感：互感：表示由于一個線圈的電流變化而引起的另一個線圈表示由于一個線圈的電流變化而引起的另一個線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象?；ジ泻妥愿械谋举|(zhì)是一樣的。產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象。互感和自感的本質(zhì)是一樣的。4.4.互感線圈的同名端互感線圈的同名端

49、4.6 電磁感應(yīng)1 1）同名端）同名端 當(dāng)兩個線圈通入電流，所產(chǎn)生的磁通方向相同時，兩當(dāng)兩個線圈通入電流，所產(chǎn)生的磁通方向相同時，兩個線圈的電流流入端稱為同名端（又稱同極性端），反之個線圈的電流流入端稱為同名端（又稱同極性端），反之為異名端。用符號為異名端。用符號“”標(biāo)記。標(biāo)記。 規(guī)定當(dāng)兩個線圈的電流由同名端通入線圈時，規(guī)定當(dāng)兩個線圈的電流由同名端通入線圈時，所產(chǎn)生的互感磁通與自感磁通是互相增強的。所產(chǎn)生的互感磁通與自感磁通是互相增強的。43.43.同名端：同名端：解：根據(jù)同名端的定義，圖（解：根據(jù)同名端的定義，圖（a a）中，從左邊線圈的端點）中，從左邊線圈的端點“2”2”通入電流，由右手螺

50、旋定則判定磁通方向指向左邊；右邊兩通入電流，由右手螺旋定則判定磁通方向指向左邊；右邊兩個線圈中通過的電流要產(chǎn)生相同方向的磁通，則電流必須從個線圈中通過的電流要產(chǎn)生相同方向的磁通，則電流必須從端點端點“4”4”、端點、端點“5”5”流入，因此判定流入，因此判定2 2，4 4，5 5為同名端，為同名端，1 1，3 3，6 6也為同名端。同理也為同名端。同理1 1，4 4為同名端，為同名端，2 2，3 3也為同名端。也為同名端。圖圖例例3 3 電路如圖所示，試判斷同名端。電路如圖所示，試判斷同名端。4.6 電磁感應(yīng)2 2）同名端的實驗測定）同名端的實驗測定圖圖 直流法判定繞組同名端直流法判定繞組同名

51、端 直流判別法：直流判別法：依據(jù)同名端定義以及互感電動勢參考方向標(biāo)依據(jù)同名端定義以及互感電動勢參考方向標(biāo)注原則來判定。如圖所示，兩個耦合線圈的繞向未知，當(dāng)開注原則來判定。如圖所示，兩個耦合線圈的繞向未知，當(dāng)開關(guān)關(guān)S S合上的瞬間，電流從合上的瞬間，電流從1 1端流入，此時若電壓表指針正偏轉(zhuǎn)，端流入，此時若電壓表指針正偏轉(zhuǎn)，說明說明3 3端電壓為正極性，因此端電壓為正極性，因此1 1、3 3端為同名端；若電壓表指針端為同名端；若電壓表指針反偏，說明反偏，說明4 4端電壓正極性，則端電壓正極性，則1 1，4 4端為同名端。端為同名端。 4.6 電磁感應(yīng)2 2）同名端的實驗測定）同名端的實驗測定圖圖

52、 交流法判定繞組同名端交流法判定繞組同名端交流判別法：交流判別法：如圖所示，將兩個線圈各取一個接線端聯(lián)接在如圖所示，將兩個線圈各取一個接線端聯(lián)接在一起，如圖中的一起，如圖中的2 2和和4 4。并在一個線圈上（圖中為線圈）加一個。并在一個線圈上（圖中為線圈）加一個較低的交流電壓較低的交流電壓, ,再用交流電壓表分別測量、各值，如果測再用交流電壓表分別測量、各值，如果測量結(jié)果為：量結(jié)果為：, ,則說明、繞組為反極性串聯(lián)，故則說明、繞組為反極性串聯(lián)，故1 1和和3 3為同名端。為同名端。如果如果, ,則則1 1和和4 4為同名端。為同名端。4.6 電磁感應(yīng)3)3)具有互感的線圈串聯(lián)具有互感的線圈串聯(lián)

53、將兩個有互感的線圈串聯(lián)起來有兩種不同的連接方式。將兩個有互感的線圈串聯(lián)起來有兩種不同的連接方式。（1 1）順向串聯(lián)：將兩個線圈的異名端相連接；（）順向串聯(lián)：將兩個線圈的異名端相連接；（2 2）反向串）反向串聯(lián)：將兩個線圈的同名端相連接。聯(lián)：將兩個線圈的同名端相連接。（1 1）順向串聯(lián)）順向串聯(lián) 如圖如圖(a)(a)所示，設(shè)電流從端點所示，設(shè)電流從端點1 1經(jīng)過經(jīng)過2 2、3 3流流向端點向端點4 4，并且電流是減小的，則在兩個線圈中出現(xiàn)四個感，并且電流是減小的，則在兩個線圈中出現(xiàn)四個感應(yīng)電動勢，兩個自感電動勢應(yīng)電動勢，兩個自感電動勢e eL1L1、e eL2L2 （與電流同方向）和兩（與電流同

54、方向）和兩個互感電動勢個互感電動勢e eM1M1、e eM2M2（與自感電動勢同方向），總的感應(yīng)（與自感電動勢同方向），總的感應(yīng)電動勢為這四個感應(yīng)電動勢之和，即：電動勢為這四個感應(yīng)電動勢之和，即：tiMLLeeeee221M2M1L2L1故順向串聯(lián)的等效電感為：故順向串聯(lián)的等效電感為：MLLL2214.6 電磁感應(yīng)MLLL221圖320互感線圈的串聯(lián)由上述分析可見，當(dāng)互感線圈順向串聯(lián)時，等效電感增加；反由上述分析可見，當(dāng)互感線圈順向串聯(lián)時，等效電感增加；反向串聯(lián)時，等效電感減少，有削弱電感的作用。向串聯(lián)時，等效電感減少，有削弱電感的作用。 4.6 電磁感應(yīng)(2)(2)反向串聯(lián)反向串聯(lián) 如圖（如

55、圖（b b）所示，電流從線圈的異名端流入）所示，電流從線圈的異名端流入（或流出）。同理，可推出反向串聯(lián)的兩個線圈的等效電（或流出）。同理，可推出反向串聯(lián)的兩個線圈的等效電感為：感為：1 1、渦流、渦流 當(dāng)大塊導(dǎo)體處于變化的磁場中或在磁場當(dāng)大塊導(dǎo)體處于變化的磁場中或在磁場中運動時，導(dǎo)體內(nèi)部會產(chǎn)生呈渦旋狀感應(yīng)電中運動時，導(dǎo)體內(nèi)部會產(chǎn)生呈渦旋狀感應(yīng)電流，渦電流，簡稱流，渦電流，簡稱渦流。渦流。 由于導(dǎo)體電阻很小渦流強度會很大，有大由于導(dǎo)體電阻很小渦流強度會很大，有大量的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，造成能量的損失稱為量的能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽斐赡芰康膿p失稱為渦流損耗。渦流損耗。 抑制渦流：抑制渦流：鐵芯做成片狀，涂敷

56、絕緣材料，鐵芯片盡量鐵芯做成片狀，涂敷絕緣材料，鐵芯片盡量做薄，使用電阻率很大的鐵氧體芯。做薄，使用電阻率很大的鐵氧體芯。 利用渦流：利用渦流：熔煉金屬熔煉金屬; ;真空熔煉和提純；電磁驅(qū)動或電磁真空熔煉和提純；電磁驅(qū)動或電磁阻尼。阻尼。 I4.7 渦流和趨膚效應(yīng)習(xí)題109.109.什么是渦流什么是渦流? ?在生產(chǎn)中有何利弊在生產(chǎn)中有何利弊? ? 109.109.答：交變磁場中的導(dǎo)體內(nèi)部答：交變磁場中的導(dǎo)體內(nèi)部( (包括鐵磁物質(zhì)包括鐵磁物質(zhì)) )將在垂直將在垂直于磁力線的方向的截面上感應(yīng)出閉合的環(huán)行電流，稱渦流。于磁力線的方向的截面上感應(yīng)出閉合的環(huán)行電流，稱渦流。 利：利用渦流原理可制成感應(yīng)爐

57、來冶煉金屬，利用渦流利：利用渦流原理可制成感應(yīng)爐來冶煉金屬，利用渦流可制成磁電式、感應(yīng)式電工儀表，電度表中的阻尼器也是利可制成磁電式、感應(yīng)式電工儀表，電度表中的阻尼器也是利用渦流原理制成的。用渦流原理制成的。弊：在電機、變壓器等設(shè)備中，由于渦流存在，將產(chǎn)生附加弊：在電機、變壓器等設(shè)備中，由于渦流存在，將產(chǎn)生附加損耗，同時，磁場減弱，造成電氣設(shè)備效率降低，使設(shè)備的損耗，同時，磁場減弱，造成電氣設(shè)備效率降低，使設(shè)備的容量不能充分利用。容量不能充分利用。6.6.渦流產(chǎn)生在與磁通垂直的鐵心平面內(nèi)，為了減少渦流，渦流產(chǎn)生在與磁通垂直的鐵心平面內(nèi)，為了減少渦流，鐵心采用涂有絕緣層的薄硅鋼片疊裝而成。鐵心采

58、用涂有絕緣層的薄硅鋼片疊裝而成。 ( )( )2 2、趨膚效應(yīng)、趨膚效應(yīng) 當(dāng)交變電流通過導(dǎo)線時，電流密度在導(dǎo)線橫截面上的分當(dāng)交變電流通過導(dǎo)線時，電流密度在導(dǎo)線橫截面上的分布是不均勻的，并隨著電流變化頻率的升高，電流將越來布是不均勻的，并隨著電流變化頻率的升高，電流將越來越集中于導(dǎo)線的表面附近，導(dǎo)線內(nèi)部的電流卻越來越小的越集中于導(dǎo)線的表面附近，導(dǎo)線內(nèi)部的電流卻越來越小的現(xiàn)象稱為現(xiàn)象稱為趨膚效應(yīng)。趨膚效應(yīng)。 引起趨膚效應(yīng)的原因就是引起趨膚效應(yīng)的原因就是渦流渦流。 渦流渦流i i的方向在導(dǎo)體內(nèi)部總與電流的方向在導(dǎo)體內(nèi)部總與電流I I變化變化趨勢相反，阻礙趨勢相反，阻礙I I變化，在導(dǎo)體表面附近，變化

59、，在導(dǎo)體表面附近，卻與卻與I I變化趨勢相同。變化趨勢相同。交變電流不易在導(dǎo)體交變電流不易在導(dǎo)體內(nèi)部流動，而易于在導(dǎo)體表面附近流動，形內(nèi)部流動，而易于在導(dǎo)體表面附近流動，形成趨膚效應(yīng)。成趨膚效應(yīng)。 I B i i4.7 渦流和趨膚效應(yīng) 由于趨膚效應(yīng)的產(chǎn)生，使導(dǎo)線通過交變電流的有效截面由于趨膚效應(yīng)的產(chǎn)生，使導(dǎo)線通過交變電流的有效截面積減小了，導(dǎo)線的積減小了，導(dǎo)線的電阻增大電阻增大了。了。 應(yīng)用于金屬表面熱處理應(yīng)用于金屬表面熱處理。若使高頻強電流通過金屬導(dǎo)體，。若使高頻強電流通過金屬導(dǎo)體，或?qū)⒔饘賹?dǎo)體置于交變磁場中，由于趨膚效應(yīng)，導(dǎo)體表面溫或?qū)⒔饘賹?dǎo)體置于交變磁場中，由于趨膚效應(yīng)，導(dǎo)體表面溫度上升

60、，當(dāng)升至淬火溫度時，迅速冷卻，使表面硬度增大。度上升，當(dāng)升至淬火溫度時，迅速冷卻，使表面硬度增大。而導(dǎo)體內(nèi)部的溫度還遠(yuǎn)低于淬火溫度，在迅速冷卻后仍保持而導(dǎo)體內(nèi)部的溫度還遠(yuǎn)低于淬火溫度，在迅速冷卻后仍保持韌性。這種熱處理方法稱為韌性。這種熱處理方法稱為表面淬火表面淬火。 改善方法：改善方法：一是采用相互絕緣的細(xì)導(dǎo)線束來代替總截面一是采用相互絕緣的細(xì)導(dǎo)線束來代替總截面積與其相等的實心導(dǎo)線，實際上是抑制渦流；另一種方法是積與其相等的實心導(dǎo)線，實際上是抑制渦流；另一種方法是在導(dǎo)線表面鍍銀在導(dǎo)線表面鍍銀, , 實際上是降低導(dǎo)線表面的電阻率。實際上是降低導(dǎo)線表面的電阻率。4.7 渦流和趨膚效應(yīng)2 2、趨膚