電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)第二章課件

1、第2章第二章1.了解磁場(chǎng)的基本概念，理解磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通、磁導(dǎo)率的概念。2.掌握磁場(chǎng)的產(chǎn)生及磁場(chǎng)(或磁力線)方向的判斷。3.掌握磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)體的作用及方向的判斷。4.了解鐵磁材料的性質(zhì)。5.理解電磁感應(yīng)定律，掌握感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算公式。6.了解自感現(xiàn)象和互感現(xiàn)象及其在實(shí)際中的應(yīng)用。7.理解互感線圈的同名端概念。1.能用右手螺旋定則(安培定則)判斷磁場(chǎng)方向。2.能用左手定則判斷電磁力方向。3.能正確判斷導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向。4.會(huì)正確判斷繞組的同名端。一、磁的基本知識(shí)二、電流的磁場(chǎng)第二章一、磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)體的作用二、磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用三、通電平行導(dǎo)體之間的相互作用四、磁場(chǎng)中的幾個(gè)物理量一、磁

2、導(dǎo)率二、鐵磁材料的性質(zhì)、分類及用途一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象及產(chǎn)生條件二、直導(dǎo)體中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)三、線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)四、自感五、互感一、磁的基本知識(shí)1.磁鐵及其特性圖2-1人造磁體一、磁的基本知識(shí)1)磁鐵的兩端磁性最強(qiáng)，叫做磁極。2)同性磁極互相排斥，異性磁極互相吸引。3)任何磁鐵都具有兩個(gè)磁極，而且無(wú)論把磁鐵怎樣分割總保持有兩個(gè)異性磁極，也就是說(shuō)N極和S極總是成對(duì)出現(xiàn)的。2.磁場(chǎng)與磁力線1)磁力線是無(wú)頭無(wú)尾互不交叉，假想閉合的曲線，在磁鐵外部由N極指向S極，在磁鐵內(nèi)部由S極轉(zhuǎn)向N極。2)磁力線上任意一點(diǎn)的切線方向，就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，即小磁針N極的指向。3)磁力線越密，磁場(chǎng)越強(qiáng)；磁力線越疏，磁場(chǎng)越弱。

3、一、磁的基本知識(shí)圖2-2磁力線a)磁力線b)磁力線方向二、電流的磁場(chǎng)圖2-3通電直導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場(chǎng)1.通電直導(dǎo)體的磁場(chǎng)2.螺管線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)二、電流的磁場(chǎng)圖2-4通電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)a)磁力線b)右手螺旋定則二、電流的磁場(chǎng)圖2-5奧斯特實(shí)驗(yàn)1.小磁針在什么情況下偏轉(zhuǎn)？什么情況下不偏轉(zhuǎn)？2.小磁針為什么會(huì)偏轉(zhuǎn)？二、電流的磁場(chǎng)3.小磁針偏轉(zhuǎn)的方向跟什么因素有關(guān)？4.奧斯特實(shí)驗(yàn)用的是一根直導(dǎo)線，那么一根直導(dǎo)線通電后有多大的磁性？實(shí)際應(yīng)用大嗎?5.那么，用什么方法可以增強(qiáng)通電導(dǎo)體的磁性？圖2-6交流接觸器a)外形b)內(nèi)部結(jié)構(gòu)一、磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)體的作用圖2-7磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)體的作用a)導(dǎo)體與B方向夾角為時(shí)b

4、)左手定則一、磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)體的作用圖2-8磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用1.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力方向與什么因素有關(guān)？怎樣改變通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方向？一、磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)體的作用2.通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)是消耗了()能，得到了()能。二、磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用圖2-9直流電動(dòng)機(jī)a)外形b)原理二、磁場(chǎng)對(duì)通電線圈的作用圖2-10通電平行導(dǎo)體間的相互作用a)電流同向b)電流反向四、磁場(chǎng)中的幾個(gè)物理量1.磁通2.磁感應(yīng)強(qiáng)度3.磁場(chǎng)強(qiáng)度一、磁導(dǎo)率表2-1不同材料的相對(duì)磁導(dǎo)率材料名稱空氣、材料、銅、鋁、橡膠、塑料等1鑄鐵200400鑄鋼5002200一、磁導(dǎo)率表2-2根據(jù)物質(zhì)相對(duì)磁導(dǎo)率不同對(duì)物質(zhì)的分類分類相

5、對(duì)磁導(dǎo)率材料反磁物質(zhì)1如銅、銀等順磁物質(zhì)1如空氣、錫、鉻等鐵磁物質(zhì)1如鐵、鎳、鈷及其合金等二、鐵磁材料的性質(zhì)、分類及用途1.鐵磁材料具有以下共同的性質(zhì)2.鐵磁材料分類二、鐵磁材料的性質(zhì)、分類及用途表2-3鐵磁材料的分類、特點(diǎn)及用途分類特點(diǎn)用途實(shí)例軟磁材料磁導(dǎo)率高，易磁化易去磁常用來(lái)制作電機(jī)、變壓器、繼電器、電磁鐵等電器的鐵心以及手機(jī)內(nèi)置天線等電機(jī)鐵心內(nèi)置天線硬磁材料不易磁化，也不易去磁常用來(lái)制作各種永久磁鐵、揚(yáng)聲器的磁鋼以及磁性磨盤(pán)等揚(yáng)聲器磁性磨盤(pán)二、鐵磁材料的性質(zhì)、分類及用途表2-3鐵磁材料的分類、特點(diǎn)及用途一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象及產(chǎn)生條件圖2-11直導(dǎo)體的電磁感應(yīng)一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象及產(chǎn)生條件圖2-

6、12條形磁鐵插入和拔出線圈時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流二、直導(dǎo)體中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小圖2-13右手定則二、直導(dǎo)體中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2.直導(dǎo)體中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向三、線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)1.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向1)確定原磁通的方向及其變化趨勢(shì)(增加或減少)。2)由楞次定律確定感應(yīng)電流的磁通方向是與原磁通同向還是反向。3)根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通方向，用右手螺旋定則確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向或感應(yīng)電流方向。圖2-14收錄機(jī)a)外形b)組成框圖三、線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)2.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小圖2-15直流發(fā)電機(jī)的工作原理三、線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)圖2-16自感電路a)閉合開(kāi)關(guān)Sb)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S四、自感1.自感現(xiàn)象2.自感系數(shù)3.自

7、感電動(dòng)勢(shì)圖2-17自感電動(dòng)勢(shì)的方向四、自感(1)自感電動(dòng)勢(shì)的方向自感電動(dòng)勢(shì)的方向仍用楞次定律判斷，即線圈中的外電流i增大時(shí)，感應(yīng)電流的方向與i的方向相反；外電流i減小時(shí)，感應(yīng)電流的方向與i的方向相同，如圖2-17所示。(2)自感電動(dòng)勢(shì)的大小圖2-18五、互感1.互感現(xiàn)象圖2-19互感現(xiàn)象五、互感2.同名端圖2-20互感電動(dòng)勢(shì)的同名端五、互感3.互感電動(dòng)勢(shì)的大小1)磁鐵能夠吸引鐵磁物質(zhì)的性質(zhì)叫做磁性。2)磁鐵周?chē)嬖诖艌?chǎng)，載流導(dǎo)體(或線圈)周?chē)泊嬖诖艌?chǎng)。3)磁場(chǎng)可以用磁力線來(lái)形象描述。4)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向可用安培定則判斷。5)磁場(chǎng)的基本物理量：感應(yīng)強(qiáng)度B是描述磁場(chǎng)中某點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)弱及方向的物理量

8、；磁通是描述磁場(chǎng)中某一面積磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量；磁導(dǎo)率是描述磁介質(zhì)導(dǎo)磁能力大小的物理量。6)鐵磁材料分為軟磁材料、硬磁材料和矩磁材料三大類。7)電磁感應(yīng)現(xiàn)象：穿過(guò)線圈的磁通發(fā)生變化或?qū)w作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈或?qū)w會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；如果線圈或?qū)w構(gòu)成閉合回路，回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。五、互感8)楞次定律的基本內(nèi)容是：感應(yīng)磁通總是企圖阻止原磁通的變化。9)直導(dǎo)體產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向用右手定則來(lái)判斷，其大小為e=BLvsin,當(dāng)直導(dǎo)體垂直于磁場(chǎng)方向切割磁力線時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大。10)自感是由于流過(guò)線圈本身的電流變化而引起的電磁感應(yīng)，對(duì)于線性電感來(lái)說(shuō)，自感電動(dòng)勢(shì)的大小與電流的變化率成正比。11

9、)互感是由于一個(gè)線圈中的電流變化在另一個(gè)線圈中引起的電磁感應(yīng)，互感電動(dòng)勢(shì)的方向可用楞次定律來(lái)判別，但比較復(fù)雜，通常用同名端判別法來(lái)判斷互感電動(dòng)勢(shì)的方向。12)同名端就是繞在同一鐵心上的線圈其繞向一致而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)極性相同的接線端。五、互感1.試判斷題圖2-1中通電線圈的N，S極或根據(jù)已標(biāo)明的磁極極性判斷線圈中的電流方向。題圖2-12.如題圖2-2所示，請(qǐng)根據(jù)小磁針在圖中的位置確定電源的正負(fù)極性。3.根據(jù)左手定則標(biāo)出題圖2-3中電流方向或載流導(dǎo)體的受力方向。五、互感題圖2-2五、互感題圖2-34.簡(jiǎn)述鐵磁材料的分類、特點(diǎn)和用途。5.試判別下列結(jié)論是正確的還是錯(cuò)誤的？為什么？五、互感1)產(chǎn)生感應(yīng)

10、電流的唯一條件是導(dǎo)體切割磁力線運(yùn)動(dòng)或線圈中的磁通發(fā)生變化。2)感應(yīng)磁場(chǎng)的方向總是和原磁場(chǎng)的方向相反。3)感應(yīng)電流的方向總是和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向相反。4)自感電動(dòng)勢(shì)是由于線圈中流過(guò)恒定電流引起的。5)自感電流的方向總是與外電流的方向相反。6)互感電動(dòng)勢(shì)的大小正比于本線圈的電流變化率。6.在題圖2-4中，標(biāo)出a、b圖中感應(yīng)電流的方向；標(biāo)出c、d圖中導(dǎo)線切割磁力線的運(yùn)動(dòng)方向；標(biāo)出e、f圖中的磁極極性；在g、h圖中，把線圈連接到電源上。五、互感題圖2-47.根據(jù)楞次定律，應(yīng)用右手定則，畫(huà)出題圖25中感應(yīng)電流的方向。五、互感8.如題圖2-6所示，矩形線圈平面垂直于磁力線，其面積為2cm2，共有80匝。題圖2-5五、互感題圖2-69.在題圖2-7中，當(dāng)開(kāi)關(guān)S合上以后，電路中的電流由零逐漸增大到I=E/R，圖中R代表線圈的電阻。五、互感1)試畫(huà)出開(kāi)關(guān)S合閘后一瞬間，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的方向。2)試畫(huà)出開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)一瞬間，線圈中自感