第一单元-磁场基本物理量..

汽车电工常用物理量磁场基本物理量你知道磁在生活中有哪些妙用吗？磁在生活中的妙用一、磁感应强度及磁通量静止的电荷周围存在电场，而运动的电荷周围不但有电场而且还存在磁场。实则为统一的电磁场。法拉第引入磁感线形象的描述了磁场的性质。•磁场的基本特性是什么？——对放入其中的磁体或电流有磁力的作用．•怎样分析磁体或电流在磁场中所受的力，找出表示磁场强弱和方向的物理量？1、磁感应强度注：1）、磁感线的疏密表示磁场的强弱2）、磁感线的任一点的切线方向表示该点磁场的方向磁感应强度（B）•磁感线只能是定性的描述磁场的性质。物理学中引入“磁感应强度”来定量描述磁场的强弱与方向。•规定：穿过垂直于磁感线的单位面积的磁感线条数等于该处的磁感应强度。•磁感应强度B：定量地描述磁体周围磁场中各点的强弱程度和方向的物理量2）、磁感应强度是反映磁场强弱及方向特征的物理量，由磁场本身决定，跟通电导线无关3）、单位：特斯拉（简称特）T、GS（工程单位）他们的关系是1T=1×104GS4）、矢量：方向即该点磁场方向，即该点磁感应线的切线方向1）、定义式（计算式）垂直）（通电导线与磁场方向ILFB导体在磁场中某点受到的作用力导体中的有效长度导体中的电流资料原子核表面～1012T中子星表面～106T目前最强人工磁场～7×104T太阳黑子内部～0.3T太阳表面～10-2T地球表面～5×10-5T人体～3×10-10T2、磁通量在研究物体在磁场中的受作用情况时很多时候还要考虑磁感线通过物体的数量。物理学中引入另一个物理量1）定义：磁场中穿过某一面积（S）的磁感线条数称穿过该面积的磁通量，即描述磁场在某一范围内分布情况。磁通量2）在磁感应强度为B的匀强磁场中，当磁场方向与某一面积S垂直时，则穿过该面积的磁通量BS单位：韦伯，简称韦，符号Wb211mTWb3）磁通量是一个标量，只有大小，没有方向二、磁导率及磁场强度1、磁导率：表征磁介质磁性的物理量。常用符号μ表示，μ为介质的磁导率，或称绝对磁导率。μ等于磁介质中磁感应强度B与磁场强度H之比，即μ=B/H。单位是亨利每米，符号是H/m。不同的媒介质，磁导体也不同，真空中的磁导率是一个常数，即μ0=4×10-72、相对磁导率：指媒介质的磁导率与真空中磁导率的比值。用μr表示，即μr=μ/μ0相对磁导率只是一个比值，它表示在其它条件相同的情况下，媒介质中磁导率相对真空中的磁导率的倍数。1）分类：根据相对磁导率的不同2）常见物质的磁导率铸铁为200～400；硅钢片为7000～10000；镍锌铁氧体为10～1000；镍铁合金为2000；锰锌铁氧体为300～5000；坡莫合金（铁镍合金）为20000～200000。空气的相对磁导率为1.00000004；铂为1.00026；汞、银、铜、碳(金刚石)、铅等均为抗磁性物质，其相对磁导率都小于1，分别为0.999971、0.999974、0.99990、0.999979、0.999982。3、磁场强度•磁场强度是线圈安匝数的一个表征量，反映磁场的源强弱。磁感应强度则表示磁场源在特定环境下的效果。打个比方，你用一个固定的力去移动一个物体，但实际对物体产生的效果并不一样，比如你是借助于工具的，也可能你使力的位置不同或方向不同。对你来说你用了一个确定的力。而对物体却有一个实际的感受，你作用的力好比磁场强度，而物体的实际感受好比磁感应强度。1）定义：磁场中某点的磁感应强度B与媒介质磁导率μ的比值。用H表示。即BH单位：安培/米，符号：A/m2）方向：磁场强度是矢量，在均匀介质中，它的方向与磁感强度的方向一致。真空中的磁场强度三、电磁感应定律现代社会，工农业生产和日常生活中，我们都离不开电能，而我们使用的电能是如何产生的？交流发电机是电能生产的关键部件，而交流发电机就是利用电磁感应原理来发出交流电的。1）、电磁感应现象•只要与导线或线圈交链的磁通发生变化（包括方向、大小的变化），就会在导线或线圈中感应电动势，当感应电动势与外电路相接，形成闭合回路时，回路中就有电流通过。这种现象称为电磁感应。即利用磁场产生电流的现象。因此产生感应电流的条件是：闭合电路磁通量变化试从本质上比较甲、乙两电路的异同甲NSG乙产生电动势的那部分导体相当于电源既然闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有电动势。2）、感应电动势定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势（e）.闭合电路中有感应电流，这个电路中就一定有感应电动势.产生感应电动势的那部分导体相当于电源.产生条件：只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动势。注：磁通量变化是电磁感应的根本原因;产生感应电动势是电磁感应现象的本质.导体切割磁力线时感应电动势的大小e=BLVsinα，α为导体运动方向与磁感线之间的夹角，方向用右手定则判定通过线圈的磁通量变化时，感应电动势的大小为e=-NΔø/Δt,感应电动势的方向用楞次定律判定安培定则，也叫右手定则，是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。通电直导线中的安培定则（安培定么四指的指向就是磁感线的环绕方向；通电螺线管中的安培定则（安培定则二）：用右手握住通电螺线管，使四指弯曲与电流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。楞次定律:感应电流的效果，总是阻碍磁通量的变化，感应电流变化的结果总是阻碍引起磁通量变化的原因。简单的说就是来拒去留。3）法拉第电磁感应定律•内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。tΦE•公式:tΦnEn为线圈的匝数注意：公式中Δφ取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向另行判断。4）电感现象应用①自感现象定义：自感现象是电磁感应现象中的一种特殊情形。这种由于流过线圈本身电流变化引起感应电动势的现象，称为自感现象。这个感应电动势称为自感电动势。自感现象的应用：自感现象在各种电器设备和无线电技术中有广泛的应用，日光灯的镇流器就是利用线圈自感现象的一个例子。自感现象的危害：在大型电动机的定子绕组中，定子绕组的自感系数很大,而且定子绕组中流过的电流又很强，当电路被切断的瞬间，由于电流在很短的时间内发生很大的变化，会产生很高的自感电动势，在断开处形成电弧,这不仅会烧坏开关，甚至危及工作人员的安全。因此，切断这类电路时必须采用特制的安全开关。②互感现象由于一个线圈流过电流所产生的磁通，穿过另一个线圈的现象，叫磁合。由于此线圈电流变化引起另一线圈产生感应电动势的现象,称为互感现象。产生的感应电动势叫互感电动势。变压器是利用互感现象制成的一种电气设备,在电力系统和电子线路中广泛应用。大家收录机常用的稳压电源，就是变压器的一种。钳形电路表也是根据互感原理制成。钳形电流表简称钳形表。其工作部分主要由一只电磁式电流表和穿心式电流互感器组成。穿心式电流互感器铁心制成活动开口，且成钳形，故名钳形电流表。是一种不需断开电路就可直接测电路交流电流的携带式仪表，在电气检修中使用非常方便，应用相当广泛。③涡流现象涡流：块状金属在变化的磁场中或在磁场中运动时产生的在金属块内自成闭合回路的感应电流，叫涡电流，简称涡流。涡流是整块导体发生的电磁感应现象，同样遵守电磁感应定律。由于整块金属的电阻通常很小，故涡流常常很大。涡流的作用效果：电磁炉（炉盘下的线圈中通入交流电，使炉盘上的金属中产生涡流，从而生热。）感应加热：高频感应炉热效应机械效应涡流制动：导体在磁场中运动时，感应电流使导体受到安培力而总是要阻碍导体的相对运动的现象。应用：磁电式仪表、电气机车的电磁制动、阻尼摆等电磁驱动：当磁场相对于导体转动时，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用而运动起来的现象。应用：感应电动机、电能表、汽车上用的电磁式速度表等。涡流探测：金属探测器（探雷器、机场安检门等）。•危害：发热浪费能量。变压器、电机的铁芯都不是整块金属，而是由许多相互绝缘的电阻率很大的薄硅钢片叠合而成的，以减少涡流和电能的损耗，同时避免破坏绝缘层。减少涡流的方法：增大回路的电阻。涡流与前面讲过的在线形闭合电路中的感应电流不同，它是在整块金属内产生的感应电流