磁场单元知识结构图
电机学中的基本电磁定理
i2
i3
l
其中 H： 磁场强度，安/米(A/m)
dl
注：若i与l符合右手螺旋关系， 取正号，否则取 负号 。其中大拇指所指为i的方向，四指为l方向。 如图示为: ∑ i = i1 + i2 - i3
当气隙长度δ远远小于两侧 的铁心截面的边长时， 铁心和 气隙中为均匀磁场，则
F Ni H FelFe H
其中 F=Ni：磁路的磁动势 HFelFe：铁心上的磁压降 Hδ δ ：气隙上的磁压降
带气隙的铁心磁路
注：i 与 l 符合右手螺旋关系,电机学中习惯大拇指所 指为 l 的方向，四指为多匝线圈中 i 方向。
设有向回路 l 与圆 环的中心圆重合，则沿 着回线 l 磁场强度 H 处 处相等且其方向处处与 回线切线方向相同（称 为均匀磁场），同时闭 合回线所包围的总电流 由通有电流 i 的 N 匝线 圈提供，则：
e blv
运动电势的方向习惯用右手定则确定，如图所示。
2.3. 电磁力定律
载流导体在磁场中要受到电磁力，在导体与磁场 垂直的情况下，若导体中电流为i，导体长度为l，导 体所在处的磁通密度为b，则电磁力为：
f bli
注：电磁力方向由左手定则决定
电机的基本作用原理
三个定律，一个定理 1）安培环路定律（全电流定律）：电流在任一导 体中流通，则该导体周围将有磁场产生。 2）电磁感应定律：任一线圈中键链的磁通发生变 化，则在该线圈中将有感应电势产生。
3）电磁力定律：任一载流导体在磁场中将受力的 作用。
4）能量守恒定理：输入能量 = 输出能量 + 损耗能 量
电机的可逆运行原理
机械功率
发电机 电动机
1第一章 地球的磁场
31o 51' 31o 08' 62o18' 60o36' 58o 25' 53o12' 46o 48' 45o31' 46o 48' 41o 33' 43o55' 36o57' 70o14' 35o17' − 15o10' 30o37'
− 1o 25' − 1o03' − 9o55' − 8o58' − 7o49' − 5o10' − 4o02' − 4o40' − 4o12' − 3o02' − 4o09' − 2o50' − 10o57' − 2o41' 0o 25' − 2o33'
四、地磁场的结构与磁异常
（一）地磁场的构成 在地面上观测所得到的地磁场 T 是各种不同成分的磁场之总和。它们的场源分布有的 在地球内部，有的在地面之上的大气层中。按其来源和变化规律不同，可将地磁场分为两部 分：一是主要来源于固体地球内部的稳定磁场 Ts；二是主要起因于固体地球外部的变化磁
二、地磁图与地磁场分布的基本特征
(一)地磁测量和地磁图 地磁场是空间和时间的复杂函数，为了满足地面上定向、航空、航海、资源勘查以及地 磁学本身研究的需要，根据地磁测量的结果定期地编绘出相应的各种图件。完成地磁观测任 务的测点通常为两类:一类是连续地测定地磁要素绝对值及随时间变化场值，此类有固定的 测点，称为地磁台；另一类是野外测点，在这些测点上间断地测定地磁要素绝对值。由这两 类测点组成了某地区、某国家甚至全球范围的地磁测网。当进行全球性的研究时，不可忽略 超过陆地面积四分之三的海域地磁测量。为此，必须充分利用海洋磁测、航空磁测和卫星磁 测，它们可以在短时间内获得大面积或全球范围的磁场三分量（X、Y、Z)及其它地磁要素 的地磁资料。 地磁要素是随时空变化的，要了解其分布特征，必须把不同时刻所观测的数值都归算到 某一特定的日期，国际上将此日期一般选在 1 月 1 日零点零分，这个步骤称之为通化。将经 通化后的某一地磁要素值按各个测点的经纬度坐标标在地图上，再把数值相等的各点用光滑 的曲线连结起来，编绘成某个地磁要素的等值线图，便称为地磁图。 地磁图按要素 T、H、Z、X、Y、 D 及 I 可分别绘制出相应等值线图，按编图范围分 类，有世界地磁图和局部地磁图两种；世界地磁图表示地磁场在全球范围内的分布，通常每 五年编绘一次，图 1-1-2 至图 1-1-6 为 2010 年代的 D、I、H、Z 及 T 等要素的世界地磁图。 我国地磁图每十年编绘一次，自 1950 年至 2000 年已正式出版六期，2010 年地磁图也将正 式编制出版。 根据各地的地磁要素随时间变化的观测资料，还可求出相应要素在各地的年变化平均 值，称为地磁要素的年变率。同样可以编制出相应年代的要素年变率等值线图。这类图件一 般可以适用五年，与地磁图合用可以求得五年中某一年的地磁要素值。由于地磁场存在长期 变化，因此，在使用地磁图时必须注意出版的年代，及相应年代要素的年变率地磁图。 (二)地磁场随地理分布的基本特征 世界地磁图基本上反映了来自地球核部场源的各地磁要素随地理分布的基本特征。 图 1-1-2 是等偏线图。由图可见，等偏线是从一点出发汇聚于另一点的曲线族，明显地 分别汇聚在南、北两磁极区，在这两点上磁北方向可以从 0°变到 360°，即没有固定的磁 偏角。按磁偏角定义，同样在地理两极也是如此。因此，在南北两半球上磁偏角共有四个汇 聚点。全图有两条零偏线(D=0°)分布，将全球分为负偏角区(D<0°)和正偏角区(D>0°)两个 部分。 图 1-1-3 是等倾线图。由图可见，等倾线大致和纬度线平行分布。零倾线在地理赤道附 近，称为磁赤道，但不是一条直线。由磁赤道向北，磁倾角为正，在北极附近有一点(实际 上是一个小区域)I=90°,称为北磁极。磁赤道以南，磁倾角为负，有类似的变化特征，有一个 南磁极。磁南北两极的位置也随时间变化。2010 年两磁极位置是：北磁极为 76°1’N，100°W， 南磁极是 65°8’S，139°E。它们在地球表面上的位置也不是对称的。
带电粒子在匀强磁场中的运动 课件
二、质谱仪
阅读教材第100页“例题”部分,了解质谱仪的结构和作用。
1.质谱仪的组成
由粒子源容器、加速电场、偏转磁场和底片组成。
2.质谱仪的用途
质谱仪最初是由汤姆生的学生阿斯顿设计的。他用质谱仪发现
了氖20和氖22,证实了同位素的存在。质谱仪是测量带电粒子的
质量和分析同位素的重要工具。
三、回旋加速器
B.两粒子都带负电,质量比 =4
1
C.两粒子都带正电,质量比 =
4
1
D.两粒子都带负电,质量比 =
4
A.两粒子都带正电,质量比
1
解析:由于 qa=qb、Eka=Ekb,动能 Ek=2mv2 和粒子偏转半径 r= ,
2 2 2
可得 m= 2 ,可见 m 与半径
k
r 的二次方成正比,故 ma∶mb=4∶1,
再根据左手定则判知粒子应带负电,故选 B。
答案:B
【例题2】如图所示,一束电荷量为e的电子以垂直于磁场方向
(磁感应强度为B)并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的磁场中,
穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为θ=60°。求电子的
质量和穿越磁场的时间。
解析:过 M、N 作入射方向和出射方向的垂线,
两垂线交于 O 点,O 点即电子在磁场中做匀速圆周运动的圆心,
连结 ON,过 N 作 OM 的垂线,垂足为 P,如图所示。由直角三角形 OPN
2 3
知,电子的轨迹半径 r=sin60° = 3 d
2
由圆周运动知 evB=m
2 3
联立①②解得 m= 3 。
带电粒子在匀强磁场中的运动
磁电系测量机构
2、1磁电系测量机构考纲要求：1、掌握磁电系测量机构得结构组成及各部分作用。
2、理解磁电系测量机构得工作原理及三种力矩得产生机制。
3、掌握磁电系测量机构得技术特性与应用范围。
知识要点：一、磁电系测量机构得结构（瞧图能说出）1、组成：磁电系测量机构由与构成。
磁电系测量机构得机构示意图2、作用：①永久磁铁得作用：且为磁场；②可动线圈得作用：；③游丝得作用：；3、磁路系统结构形式有：、与。
其中内磁式结构紧凑、受外磁场影响小，今年来得到广泛应用；内外磁式得灵敏度更高，结构更紧凑，受外磁场得影响更小。
二、磁电系测量机构得工作原理1、三种力矩①转动力矩Ma．产生：；b．大小： M = ；c、方向：通过来判断并取决于得方向。
②反作用力矩M fa．产生：；b．大小：M f = ；（D得决定因素有、、）c、方向：与得方向相反。
③阻尼力矩M ea．产生：铝框阻尼：；线路阻尼：；b、大小：与有关，可动部分不动则为；对测量结果影响；c、方向：与相反；d、作用：。
2、M与M f得关系：当M与M f相等时，可动部分达到平衡，此时，M e = ， M M f。
3、磁电系测量机构得灵敏度：S = ；（就是一个）所以S得提高方法：从上改善性能，尤其就是。
4、磁电系测量机构得工作原理三、磁电系测量机构得技术特性与应用范围1、技术特性a、准确度；原因：b、灵敏度；c、表盘标度尺刻度；原因：d、过载能力；原因：e、只能测量。
原因：2、应用范围a、用于仪表；b、配可测交流电量；c、配可测交流功率、频率、相位等非电量；d．配可以测量温度；e．配可以测量压力。
典型例题：▲解答磁电系测量机构得技术特性问题，必须紧紧围绕它得结构特点来进行分析。
1、为什么磁电系仪表得准确度高？2、磁电系测量机构只能测量直流电量就是何故？巩固练习：一、填空题1、根据磁电系测量机构得磁路结构不同，磁电系测量机构可分为、与三种，其中结构最紧凑，气隙中磁场最强。
2、磁电系测量机构所能识别得中间过渡量就是信号。
新高中物理知识体系结构图及详解
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高中物理学知识的结构体系
高中物理包括必修1、2共7章；选修3-1、2、3、4、5共19章内容。
归纳起来，整个高中物理的知识体系可以分为力学、热学、光学、电磁学（电学和磁学）、原子物理学五大学科部分。
必修1和2属于力学部分；选修3-1、3-2属于电磁学内容；选修3-4主要为光学；选修3-5主要为原子物理学，有3章（机械振动和机械波、动量守恒定律）为力学内容。
除了热学部分是初中物理（选修3-3未学）的主讲内容外，其他都在高中期间得到学习和深化。
力学知识结构体系力学部分包括静力学、运动学和动力学
PART I 静力学
PART II 运动力学
PART III 动力学
热学知识结构体系
热学包括：研究宏观热现象的热力学、研究微观理论的统计物理学，分子动理论是热现象微观理论的基础
电磁学知识结构体系
电磁学包括：电学和磁学两大部分。
包括电性和磁性交互关系，主要研究电磁波、电磁场以及有关电荷、带电物体的动力学，二者很难清晰分割。
电磁场和电磁波
光学知识结构体系
原子物理学知识结构体系
第一章力
直线运动
牛顿运动定律
物体的平衡
.
曲线运动
万有引力定律
机械能
第九章机械振动
机械波。
人教版九年级物理知识点总结：第十九章生活用电
第十九章生活用电本章知识结构图：一、家庭电路1.家庭电路的组成、火线和零线：（1）家庭电路的组成：安装顺序是，进户线—>电能表—>总开关（闸刀开关）—>熔断器，开关，插座，用电器。
保险丝（2）试电笔由笔尖金属体、大阻值电阻、氖管、弹簧、笔尾金属体构成，它主要用于辨别火线和零线。
使用时手接触笔尾金属体，笔尖接触导线。
如果氖管发光，则是火线，否则就是零线。
2.三线插头和漏电保护器：（1）三线插头（三孔插座）：主要用于用电器的外壳和电源火线之间的绝缘体损坏时，使外壳带电，电流就会流入大地，不至于对人造成伤害。
连接方法是“左零右火上接地”。
（2）漏电保护器：如果站在地上的人不小心接触了火线，电流经过人体流入大地时，“漏电保护器”会迅速切断电流，对人身起到保护作用。
它安装在总开关上。
二、家庭电路中电流过大的原因1.家庭电路中电流过大的原因（1）用电器的总功率过大。
根据公式P=UI，可以得到I=P/U，而家庭电路中的电压是一定的，U=220V，所以用电功率P越大，电路中的电流I就越大。
（2）短路。
由于导线的电阻很小，由欧姆定律可知，电路发生短路时，电路中的电流将会很大。
2.保险丝的作用（1）保险丝一般是用电阻比较大、熔点比较低的铅锑合金制成。
不用铁丝或铜丝等导线替代保险丝，因为它们的熔点较高。
（2）保险丝的作用：当电流过大时，切断电路，起到保护作用。
（3）使用方法是串联在电路中。
（4）保险丝的额定电流等于或者稍大于电路中最大的正常工作电流。
三、安全用电1.人体的安全电压是不高于36V。
2.电压越高越危险。
3.常见的触电事故：（1）家庭电路中，双线触电，单线触电。
（2）高压触电。
（3）急救：立即切断电源，然后进行急救。
4.注意防雷：雷电是大气中一种剧烈的放电现象。
防雷装置：避雷针。
第二十章电与磁本章知识结构图：一、磁现象磁场1.磁现象（1）能吸引铁、钴、镍的性质叫做磁性。
（2）具有磁性的物体叫做磁体。
电磁学知识结构图
多个点电荷平衡 定义：E=
F ,E 与 F、q、无关。 q
点电荷场强 E=k
库仑定律
力 的 特 性 电 场 能 的 特 性
公式
F=k
q1q 2 r2
适用于真空中的点 电荷之间
电 场 强 度
矢量性：方向规定为正检验电 荷受力的方向。 单位：牛顿/库仑或伏/米。
Q r2
电荷的 电势能
电势 U= q
永磁体磁场 磁场的 产 生 电流磁场 磁感强度 磁场的 性 质 磁通量
单位:特(牛/安·米)或韦伯/米 2 矢量性：B 的方向即磁场方向， B、F、L 的方向关系由左手定 则确定。 磁感线 意义： ①磁感线的疏密表示磁场 强弱； ②磁感线的方向表示磁场 方向。 大小：ε =BLV 方向：右手定则 大小：ε =n
ε =U+U′
功率形式 Iε =IU+I2r
电 路
1 1 1 R R1 R2
电功 W=IUt 带电粒子在电磁 复合场中的运动
电 阻
欧姆定律
I=
U R
电功率 P=IU 电热 Q=I2Rt
电阻定律
R=ρ
L S
定义 直线电流磁场 通电螺线管磁场
B=
F IL
安培力 F=BIL 方向：左手定则 洛仑兹力 f=BqV 方向：左手定则
t
方向：楞次定律 交变电流 自感与 互 感 自感现象 互感现象 变压器 即时值 U=Umsinω t U= I=Imsinω t
U1 n1 = U 2 n2
有效值f
P 出=P 入(理想变压器)
周期、频率、角频率 T=
单位：伏(焦/库)
电场线 意义：①电场线疏密表示强度 大小；②电场线方向表示正检 验电荷受力方向；③电场线方 向是电势降落最快的方向； ④电场线与等势面处处垂直。
磁共振成像系统原理和功能结构
磁共振基本原理第一章主要讲述电荷、电流、电磁、磁感应方面的基本概念。
这里将介绍余下章节中将提到的大量的词汇。
你可以快速复习这些概念，但是要注意关键定义和一些重要的概念，因为这些概念有可能在考试中出现。
同时也包括一些对向量和复数关系的解释。
如果你有工程师的背景就请略过这些章节，否则请多花些时间研究2D、3D向量，振幅和相位、矢量和复数方面的知识。
矢量在MRI中有极其重要的作用，因此现在多花些时间学习是值得的。
静电学研究的是静止的电荷，在MRI中几乎没有太大意义。
我们以此作为开场白主要是因为电学和磁学之间有密切的关系。
静电学与静磁场非常相似。
最小的电荷存在于质子(正)和电子(负)中，集中在很小的一团或以量子形式存在。
虽然质子比电子重1840倍，但是他们有同样幅度的电荷。
电荷的单位是库仑，是6.24*1018个电子的总和,这是一个非常大的数量。
一道闪电包含10到50个库仑。
一个电子或质子的电荷为±1.6*10-19库仑。
与一个粒子所拥有的分离的电荷不同，电场是连续的。
关键的概念是相同的电荷相互排斥，不同的电荷相互吸引。
同时，你应该知道电场强度与电荷呈线形变化，和电荷的距离的平方成反比。
换句话说，如果总的电荷数增加，电场的强度也会增加，与电荷的距离越远，电场强度越弱。
将相同的电荷拉近，或将不同的电荷分开都需要能量。
当出现这种情况时，粒子就有做功的势能。
就象拉开或压缩一个弹簧一样。
这种做功的势能叫电动力（emf）。
当一个电荷被移动，并做功时，势能可以转化成动能。
每单位电荷的势能称电势能，它是电荷相对于电场的位置的函数（1/d2）。
电荷位于周边，它尽量要处于一个舒服的位置，但这也不是一件容易做到的事。
它不断地运动、做功。
运动的电荷越多，每个电荷做功越多，总功越大。
运动的电荷叫做电流。
电流的测量单位为安培（A）。
第一个电流图描绘的是电池产生直流电（DC）。
电厂里的发电机产生的是变化的电压，也称为交流电（AC）。