第五章 磁与电磁感应
磁场与电磁感应

磁场与电磁感应磁场和电磁感应是电磁学中重要的概念,它们相互关联并在许多实际应用中发挥着重要的作用。
磁场是指物体周围的区域内存在的磁力影响范围,而电磁感应则是指通过变动的磁场引发的电流和电压的感应现象。
本文将详细介绍磁场和电磁感应的基本概念、原理和应用。
一、磁场的基本概念和特性磁场是指物体周围的区域内存在的磁力影响范围。
磁场的产生主要由电流和磁体产生的磁感应强度所决定。
根据安培定律,电流通过导线时会形成以导线为轴线的闭合磁力线环,形成磁场。
磁场可以用磁力线表示,磁力线的方向是磁力的方向。
磁场的强度用磁场强度H来表示,单位是安培/米(A/m)。
磁场的磁感应强度B是磁场的另一个重要参数,其单位是特斯拉(T)。
磁场具有一些重要的特性。
首先,磁场是由磁体或电流所产生的,可以通过磁铁、电磁铁等人工磁源产生。
其次,磁场具有磁力和磁场线的作用。
磁力是磁场对磁性物体或电流所产生的力,用洛伦兹力公式来描述。
磁场线则用来表示磁场的分布和方向,它们具有从北极到南极的方向。
最后,磁场具有磁力的作用范围,和磁铁或电流的强度以及与其距离的关系密切相关。
二、电磁感应的基本原理和现象电磁感应是指通过变动的磁场引发的电流和电压的感应现象。
根据法拉第电磁感应定律,当一个闭合电路内发生磁通量变化时,该电路内将感应出一定大小的电动势。
电磁感应效应的重要表现形式有电动势、感应电流和感应磁场。
首先是电动势,即在电路中产生的感应电压。
当磁场的磁感应强度发生变化时,导体中就会产生电动势。
这种电动势的大小和变化速率有关,可以通过法拉第电磁感应定律来计算。
其次是感应电流,即由于磁通量变化而在导体中产生的电流。
当导体形成闭合回路时,感应电流会在电路中流动。
最后是感应磁场,即由电流产生的磁场和原有磁场叠加形成的新磁场。
三、磁场与电磁感应的应用磁场和电磁感应在许多实际应用中发挥着重要作用。
以下将介绍一些常见的应用领域。
1.电磁铁和电机电磁铁是运用电磁感应原理的一种电器设备,通常由线圈和磁体组成。
电磁场第五章 时变电磁场

H2
同理得
en
(E1
E2
)
0
或
E1t E2t
5.4.2 两种常见的情况 1. 两种理想介质分界面
上的边界条件
在两种理想介质分界 面上,通常没有电荷和 电流分布,即JS=0、ρS =0,故
en
媒质 1 媒质 2
Er、Hr 的切向分量连续
en
媒质 1 媒质 2
Dr、Br的法向分量连续
en
dt
BgdS
S
即
Ñ 若空间同时存在由电荷产生的电场
rr r 。E由 于Ein Ec
,故有
C
rr Ec gdl
0
Er c,则总电场
应Er为
与Erin 之E和rc ,
rr d r r
ÑC Egdl
dt
S BgdS
这就是推广的法拉第电磁感应定律。
2. 引起回路中磁通变化的几种情况:
(1) 回路不变,磁场随时间变化
2.6.2 麦克斯韦方程组的微分形式
H
J
D
E
t B
t
B 0
D
麦克斯韦第一方程,表明传导电 流和变化的电场都能产生磁场
麦克斯韦第二方程,表 明变化的磁场产生电场
麦克斯韦第三方程表明磁场是 无源场,磁力线总是闭合曲线
麦克斯韦第四方程, 表明电荷产生电场
5.3.2 媒质的本构关系
在时变的情况下不适用
解决办法: 对安培环路定理进行修正
由
D
J
(
D)
将
H
J
修正为:
H
t J
D
t
时变电场会激发磁场
(J
D )
磁感应强度与电磁感应

磁感应强度与电磁感应磁感应强度与电磁感应是物理学中两个重要的概念,它们之间存在着密切的联系与相互影响。
本文将围绕这两个主题展开,依次介绍磁感应强度以及电磁感应的基本概念、原理与相关应用。
1. 磁感应强度磁感应强度是描述磁场强度的物理量,通常用符号B表示。
在磁场中,磁感应强度的大小和方向决定了物体受到的磁力大小和方向。
磁感应强度的单位为特斯拉(T)。
磁感应强度的计算可以利用安培环路定理和法拉第定律等相关的物理原理。
对于无限长直导线产生的磁场,安培环路定理可以表达为:磁感应强度乘以环路的长度等于导线的电流乘以导线与环路之间的夹角的余弦值。
而对于电流变化产生的磁场,法拉第定律可以用来计算磁感应强度的变化。
磁感应强度的方向则遵循右手定则。
磁感应强度的应用非常广泛,例如在电动机、发电机、电磁铁等各种电磁设备中都涉及到了磁感应强度的计算和控制。
2. 电磁感应电磁感应是指当磁通量发生变化时,在电路中会产生感应电动势,导致电流的产生。
这是由法拉第的电磁感应定律给出的。
按照法拉第的电磁感应定律,当一个线圈或导线突然进入、退出一个磁场时,线圈中就会产生感应电流。
这个感应电流的大小和方向与磁通量的变化率相关。
同时,根据楞次定律,感应电流的方向会使得产生它的磁通量发生变化的原因减弱。
这种现象称为自感,是电磁感应的一个重要特性。
电磁感应在生活中也有很多应用,例如变压器、感应电动机等都是基于电磁感应原理而设计的。
3. 磁感应强度与电磁感应的关系磁感应强度和电磁感应之间存在着密不可分的关系。
根据法拉第的电磁感应定律,感应电动势的大小与磁感应强度的变化率成正比。
也就是说,如果磁感应强度的变化速度越快,感应电动势就会越大。
此外,当导线的长度、磁场的强度以及导线与磁场的夹角等条件给定时,根据安培环路定理可以计算出磁感应强度的大小。
因此,通过改变磁场强度或者调整导线的位置和方向,可以控制电磁感应的大小。
4. 电磁感应的应用借助电磁感应的原理,我们可以实现一些非常实用的应用。
赵凯华-电磁学-第三版-第五章-电磁感应与暂态过程-(2)-42-pages

L2
L1
, L2匝数、形状、尺寸
L1
L1
,
L2相
对
位
置
当这些确定后,
周围介质(非铁磁质)
由i此1 增引大入多1互少2倍感i,1系数12 亦:原增1因大2多:M 少1i倍21,B 1 即 1两2 ( L 者)d 成B S B 正1• 比d 4 S 0 i1 位不置变(L 、时)尺为dl r 寸常 2 固数r ˆ定
K
速度。
表明:载流变化时,线圈具有 “电磁惯性”
二、互感系数 M 1、互感 M
两线圈L1 、L2 ,如右图。现考虑一个线圈载流 i( t ) ,而
另一不载流,分析互感磁通及电动势。
i1 ( t )
(1) L1 中载流 i1( t ) 线圈1 在线圈2产生的磁通由以下因素决定: N1
N2
B(t)
L1中 电 流i1 (t )
§4 暂态过程 作业P364 5,8,13,15
在RL、RC等电路中,施加阶跃电压时时 , 电路中流过电感的电流或电容上的电压,从一 个稳态值到另一个稳态值的变化不是阶跃的, 而是需要一个过程,该过程被称为暂态过程 。
U
t
I,q
t
1、接通电源 一、RL电路
K→1,RL两端电压: ,电流?
eL
(a)回路方程:
(2) L2 中载流 i2 ( t )
21 M 2i1 2
可以证明: M 12 M 21 M ,称互感系数,简称互感。
2、互感电动势 e 互
e1 2dd1t 2 ddMt1iMddi1t
e2
1dd2t
1dM1iMdi2
dt
dt
di
M e
3、有关互感的一些问题
磁与电磁

2.常见电感器外形和电路符号
29
电感器
可变电感器
常见电感器外形图 电感器电路符号
30
3.2 电感
3.2.1电感器
1.空心电感线圈:绕在非铁磁材料骨架上的线圈,称为空心电感线圈,常见的 空心电感线圈如图3.7所示。
图3.7 常见空心电感线圈
31
3.2 电感
3.2.1电感器
2.铁心电感线圈:在空心线圈内放置铁磁材料制作成的铁心,称为铁心电感线 圈,常见的铁心电感线圈如图3.8所示。
2.磁极 磁体两端磁性最强,磁性最强的地方 叫磁极。任何磁体都有一对磁极,一个叫 南极,用S表示;另一个叫北极,用N表示 ,如右图所示。N极和S极总是成对出现并 且强度相等,不存在独立的N极和S极。
4
磁场
当用一个条形磁铁靠近一个悬挂的小磁针(或条形磁铁)时,如 图所示。我们发现:当条形磁铁的N极靠近小磁针的N极时,小磁针 N极一端马上被排斥;当条形磁铁的N极靠近小磁针的S极时,小磁 针S极一端立刻被条形磁铁吸引。
10
2.1 磁场
2.1.5磁通量
1.磁通量:穿过磁场中的某一截面的磁感线的数量,称为穿过这个 截面的磁通量,简称磁通,用Φ表示,单位是Wb(韦[伯])。 2. 磁通量的表达式:
Байду номын сангаас
Φ=BA
(2.2)
图2.6 磁通量
11
2.1 磁场
2.1.6磁场对通电直导线的作用
1.安培定律 安培力:通电直导线在磁场中受力,如图2.7所示。
9
2.1 磁场
2.1.4安培定则
1.安培定则(右手螺旋定则):通电长直导体在其周围产生磁场,它的磁 感线方向与电流方向之间的关系,可以用安培定则判断。 2.安培定则的内容:右手握住导体,伸直拇指,拇指所指的方向表示电流 的方向,弯曲的四指的方向表示磁感线方向。
磁学磁场与电磁感应公式推导

磁学磁场与电磁感应公式推导在物理学中,磁学磁场与电磁感应是两个重要的概念,它们之间存在着密切的关联。
本文旨在推导磁学磁场与电磁感应的公式,以帮助读者更好地理解这两个概念之间的关系。
一、磁场的引入与基本特性磁场是由具有磁性的物体或电流所产生的一种物理现象。
我们可以通过引入一个磁标量场来描述磁场的属性。
设磁标量场为B(x),其中x 表示空间中的一个点,B(x)表示该点处的磁标量场强度。
二、磁场的基本规律1. 安培环路定理在电磁学中,安培环路定理是描述磁场的基本规律之一。
它表明,通过一个闭合回路的磁场线积分等于该回路所围面积上的总电流。
数学表达式为:∮B⋅dℓ = μ₀I其中,B表示磁标量场的切向分量,dℓ表示回路上的无穷小元素,I表示该回路上的电流,μ₀为真空中的磁导率。
2. 毕奥-萨伐尔定律毕奥-萨伐尔定律是描述磁场的另一个基本规律。
它表明,任何通过一点的电流元素所产生的磁场在该点的磁标量场强度与电流元素的向量积成正比,与两者之间的距离的平方成反比。
数学表达式为:dB = (μ₀/4π) * (I * dl × r) / r³其中,dB表示该点处的磁标量场强度的变化量,I表示电流元素的大小,dl表示电流元素的方向,r表示该点到电流元素的距离。
三、电磁感应公式的推导电磁感应是指通过磁场的变化而产生的感应电动势的现象。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小等于磁通量的变化率。
推导过程如下:设一个闭合线圈的磁通量为Φ(t),其相关联的磁标量场强度为B(t)。
那么根据安培环路定理,可得到以下公式:∮B⋅dℓ = μ₀I (1)现在假设磁通量Φ(t)随时间的变化率为dΦ(t)/dt,根据法拉第电磁感应定律,感应电动势E(t)等于磁通量变化率的负值,即:E(t) = -dΦ(t)/dt (2)根据斯托克试验的结果,可以得出以下结论:E(t) = -∮E⋅dℓ (3)将公式(1)代入公式(3)中,可得:-∮E⋅dℓ = ∮B⋅dℓ = μ₀I由于上述等式中涉及的线圈都是闭合的,因此可以消去积分符号。
第五章 磁与电磁感应

第五章磁与电磁感应【课题名称】5.1 磁的基本概念【课时安排】1课时(45分钟)【教学目标】1.理解磁体、磁极与磁场的基本概念。
2.会判断载流长直导体与通电螺线管周围磁场的方向。
3.掌握右手螺旋定则,了解其在工程技术中的应用。
【教学重点】重点:判断载流长直导体与通电螺线管周围磁场的方向【教学难点】难点:右手螺旋定则【关键点】掌握右手螺旋定则【教学方法】多媒体演示法、直观演示法、讲授法、谈话法、理论联系实际法【教具资源】多媒体课件、磁铁【教学过程】一、导入新课教师可利用视频或多媒体演示电磁起重机在起吊钢铁的场景,并设置问题情景:电磁起重机上没有吊钩,却能吊起成吨的钢铁,这是什么原因呢?进而引出本课的学习内容——磁的基本概念。
二、讲授新课教学环节1:磁的基本概念教师活动:教师可展示磁铁实物,利用多媒体课件讲解磁铁具有磁性,磁铁之间有磁场,磁场可用磁感线来描述等内容。
学生活动:学生可每人或两人一组准备一个磁铁,在教师的引导与讲解下,并结合磁铁实物体学习磁极、磁场和磁感线的相关知识。
知识点:1.磁体。
某些物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。
具有磁性的物体叫磁体。
2.磁极。
磁铁两端磁性最强的区域叫磁极。
任何磁铁都有两个磁极,一个叫南极,用S表示;一个叫北极,用N表示。
3.磁场与磁感线。
利用磁感线可以形象地描绘磁场,即在磁场中画出一系列曲线,曲线上任意一点的切线方向就是该点的磁场方向。
教学环节2:电流的磁效应教师活动1:教师可利用多媒体展示奥斯特实验,引导学生明白奥斯特利用电产生磁场的实验,激发学生的学习热情。
学生活动1:学生可根据展示的实验,并在教师的引导下,认真分析并理解奥斯特实验。
教师活动2:教师可直观演示或利用多媒体展示通电直导体周围存在磁场的实验,讲解并示范右手螺旋定则。
学生活动2:学生可根据展示的实验,并在教师的指导下,学习用右手螺旋定则判断通电直导体周围存在磁场的方向。
教师活动3:教师可直观演示或利用多媒体展示通电螺线管周围存在磁场的实验,讲解并示范右手螺旋定则。
磁场与电磁感应

磁场与电磁感应磁场和电磁感应是电学和磁学中的两个核心概念。
磁场是指周围空间中存在的磁力作用的区域,而电磁感应则是指通过改变磁场产生电流的现象。
本文将详细探讨磁场与电磁感应之间的关系,以及其在科学和技术领域的应用。
一、磁场的概念与特性磁场是由电流或磁体产生的一种特殊物理场。
它具有方向和大小的属性,可以通过磁力线来表示。
磁力线是垂直于磁场方向的线条,它们从磁北极指向磁南极。
磁力线的密度越大,表示磁场的强度越大。
磁场可以通过磁力的作用产生力和磁矩的作用产生力矩。
在磁场中,存在两种特殊的力:洛伦兹力和磁矩力。
洛伦兹力是指通过磁场对运动带电粒子施加的力,它垂直于带电粒子的运动方向和磁场方向。
磁矩力则是指磁场对磁矩的力矩作用,使其能够与外部磁场保持平衡或旋转。
二、电磁感应的原理与运算电磁感应是指通过改变磁场的强度或方向,产生电流的现象。
它的物理原理主要是基于法拉第电磁感应定律和楞次定律。
法拉第电磁感应定律指出,当导体中的磁通量发生变化时,将在导体中产生感应电动势。
楞次定律则说明了感应电动势的方向遵循这样一个规律:感应电动势的方向总是与磁场变化的方向相反,以保持能量守恒。
电磁感应定律可以用数学公式来表达。
设导体回路中的磁通量为Φ,单位时间内磁通量的变化率为ΔΦ/Δt,则感应电动势E的大小等于磁通量变化率的负值,即E = -ΔΦ/Δt。
感应电动势的方向由楞次定律决定,它使电流产生电流,并建立一个与磁场变化方向相反的磁场。
三、磁场与电磁感应的应用1. 发电机和电动机发电机和电动机是电磁感应的应用之一。
发电机通过旋转磁场或通过改变磁场的强度和方向,将机械能转化为电能。
而电动机则通过感应电动势的作用,将电能转化为机械能,实现机械设备的运转。
2. 电磁铁和电磁炉电磁铁是利用电磁感应的原理制造的一种设备。
通过通过导线通电,形成一个磁场,将铁磁物质吸引。
电磁铁在工业和生活中广泛应用于各种吸附、固定和搬运等方面。
电磁炉则利用电磁感应加热原理,将电能转化为热能,用于烹饪和加热等领域。
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第五章 磁与电磁感应磁与电密不可分,几乎所有的电气设备都应用到磁与电磁感应的基本原理,如发电机、电动机、变压器等。
本章学习磁场、电流的磁效应、磁场的基本物理量、铁磁性物质的磁化、磁路的基本概念、电磁感应、电感器、互感及其在工程技术中的应用等相关知识。
基本概念:磁体、磁极、磁场、磁感线 基本物理量:磁通、磁感应强度、磁导率、磁场强度 磁的基础知识 *铁磁性物质的磁化:磁化现象、磁化曲线、磁滞回线、基本磁化曲线、磁滞损耗、铁磁材料*磁路的基本概念:磁路、磁动势、磁阻、磁路欧姆定律电生磁:电流的磁效应——右手螺旋定则 方向:右手定则 磁生电:电磁感应 自感:自感现象、电感与电感器*互感:互感现象、同名端、涡流及磁屏蔽电与磁相互作用:磁场对电流的作用——左手定则技能训练:电感器的识别与检测技术与应用:充磁与消磁、电磁起重机、铁磁材料等磁与电 磁与电磁感应本章的学习主要包括磁的基础知识、磁与电、电感器的识别与检测以及技术与应用四个方面。
本章学习应侧重于磁与电磁感应的基本原理在工程技术中的具体应用。
学习过程中,要注意磁与电的相互联系,学会用电磁理论分析和解决实际问题。
一、磁的基础知识1.基本概念①磁体:某些物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质称为磁性。
具有磁性的物体称为磁体。
②磁极:磁铁两端磁性最强的区域称为磁极。
任何磁铁都有两个磁极,一个称为南极,用S 表示;一个称为北极,用N 表示。
③磁场与磁感线:利用磁感线可以形象地描绘磁场,即在磁场中画出一系列曲线,曲线上任意一点的切线方向就是该点的磁场方向。
2.基本物理量①磁通:通过与磁场方向垂直的某一面积上的磁感线的总数,称为通过该面积的磁通量,简称磁通,用字母Φ表示。
②磁感应强度:与磁场方向垂直的单位面积上的磁通,称为磁感应强度,也称为磁通密度,用字母B 表示。
③磁感应强度与磁通的关系:S B φ=④磁导率:磁导率就是一个用来表示媒介质导磁性能的物理量,用字母μ表示。
任一物质的磁导率μ与真空磁导率0μ比值称为相对磁导率,用r μ表示。
铁磁性物质的r μ远远大于1。
⑤磁场强度:磁场中某点的磁场强度等于该点的磁感应强度与媒介质的磁导率μ的比值,用字母H 表示。
即μBH =。
*3.铁磁性物质的磁化①磁化现象:本来不具磁性的物质,由于受到磁场的作用而具有了磁性的现象叫该物质被磁化。
只有铁磁性物质才能被磁化,而非铁磁性物质是不能被磁化的。
②磁化曲线:铁磁性物质的B 随H 而变化的曲线称为磁化曲线,又称做B -H 曲线。
③磁滞回线:铁磁性物质经过多次循环被磁化,可以得到一个封闭的对称于原点的B 随H 变化的闭合曲线,称为磁滞回线。
④基本磁化曲线:在反复交变磁场中,可相应得到一系列大小不一的磁滞回线,连接各点对称的磁滞回线的顶点,得到的一条曲线称为基本磁化曲线。
⑤磁滞损耗:铁磁性物质的反复交变磁化,会损耗一定的能量,这是由于在交变磁化时,磁畴要来回翻转,在这个过程中,产生了能量损耗,这种损耗称为磁滞损耗。
⑥铁磁材料:一般将磁性材料分为三类,即硬磁材料、软磁材料、矩磁材料。
*4.磁路的基本概念①磁路:磁通经过的闭合路径称为磁路。
②磁动势:把通过线圈的电流和线圈匝数的乘积,称为磁动势。
③磁阻:表示磁通通过磁路时所受到的阻碍作用,称为磁阻。
用符号m R 表示。
④磁路欧姆定律:通过磁路的磁通与磁动势成正比,而与磁阻成反比,称为磁路欧姆定律。
其公式为mm R E =Φ 二、磁与电1.电生磁——电流的磁效应通电导体的周围存在着磁场,这种现象称为电流的磁效应。
①通电直导体的磁场方向判断:右手握住导线并把拇指伸开,用拇指指向电流方向,那么四指环绕的方向就是磁场方向。
②通电螺线管的磁场方向判断:用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指方向跟电流方向一致,那么大拇指所指的方向就是通电螺线管内部磁感线的方向,也就是说,大拇指指向通电螺线管的N 极。
2.磁生电(1)电磁感应①电磁感应现象:当闭合回路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时,闭合回路中就有电流产生,我们把这种利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象,由此产生的电流称为感应电流。
②感应电流方向判断——右手定则伸出右手,让大拇指与四指在同一平面,大拇指和四指垂直,让磁感线垂直穿过手心,大拇指指向导体运动方向,那么,四指所指的方向,就是感应电流的方向。
(2)自感①自感现象。
由于线圈本身的电流变化而产生的电磁感应现象,称为自感现象。
②电感。
表示各个线圈产生自感磁链能力的物理量称为线圈的自感系数(或称为自感量),简称电感,用字母L表示。
电感的单位是亨利,用符号H表示。
常用单位有毫亨(mH)、微亨(μH)。
1H=310mH=610μH③电感器。
在电子技术和电力工程中,常常遇到由导线绕制而成的线圈,如收音机中的高频扼流圈,日光灯电路的镇流器等,这些线圈统称为电感线圈,也称为电感器。
电感线圈可分为空心和铁心两大类。
●空心电感线圈其电感是一个常量,与电流的大小无关,只由线圈本身的性质决定,即只决定于线圈截面积的大小、几何形状与匝数的多少,这种电感称为线性电感。
●铁心电感线圈的电感不是一个常数,其电感的大小会随电流的变化而变化,这种电感称为非线性电感。
*(3)互感①互感现象。
由于一个线圈的电流变化,导致另一个线圈产生感应电动势的现象,称为互感现象。
互感系数M由两个线圈的几何形状、尺寸、匝数、它们之间的相对位置以及媒介质的磁导率决定,与线圈中电流的大小无关。
只有当媒介质为铁磁性材料时,互感系数才与电流有关。
互感现象在电力工程和电子技术中有着广泛的应用。
应用互感可以很方便地把能量或信号由一个线圈传递到另一个线圈。
我们使用的电源变压器、电流互感器、电压互感器、中周变压器、钳形电流表等都是根据互感原理工作的。
②同名端。
我们把互感线圈由电流变化所产生的自感电动势与互感电动势的极性始终保持一致的端点,称为同名端,反之称为异名端。
电路图中常常用小圆点或小星号标出互感线圈的同名端,它反映出互感线圈的极性,也反映了互感线圈的绕向。
③涡流和磁屏蔽。
将导线绕在金属块上,当变化的电流(交流电)通过导线时,穿过金属块的磁通发生变化,金属块中会产生闭合涡旋状感应电流,这种感应电流称为涡流。
将一些器件屏蔽起来,使其免受外界磁场的影响,这种措施称为磁屏蔽。
最常用的屏蔽措施就是利用软磁性材料制成屏蔽罩,将需要屏蔽的器件放在罩内。
(3)电与磁相互作用——磁场对电流的作用将通电导体放在磁场中会受到电磁力的作用。
从本质上讲,电磁力是磁场和通电导体周围形成的磁场相互作用的结果。
电磁力方向的判断——左手定则。
伸出左手,让大拇指与四指在同一平面内,大拇指与四指垂直,让磁感线垂直穿过手心,四指指向电流方向,那么,大拇指所指的方向,就是磁场对通电导体的作用力方向。
三、技能训练——电感器的识别与检测(1)识别电感器通常分为空心和铁心两大类。
电感器有两个重要参数,一个是电感,另一个是额定电流。
电感一般标注在电感器的外壳上,通常采用直标法或色标法,单位为微亨(μH )。
实际的电感线圈常用导线绕制而成,因此,除具有电感外还具有电阻。
(2)检测通常用万用表的电阻挡“1⨯R ”挡,测量电感线圈两端的直流电阻值。
一般高频电感器的直流电阻在零点几到几欧之间;低频电感器的电阻在几百欧至几千欧之间;中频电感器的电阻在几欧到几十欧之间。
测量值与其技术标准所规定的数值相比较:若阻值比规定的阻值小得多,则说明线圈存在局部短路或严重短路情况;若阻值很大或表针不动,则表示线圈存在断路情况。
四、技术与应用——充磁与消磁1.充磁在日常生活和工作中,常常需要将硬磁性物质磁化使其带有磁性,变为永久磁铁,或将失去磁性的永久磁铁恢复磁性,采用一定方法完成这项工作称为充磁。
充磁最好使用专门的充磁机进行,如果没有充磁机,也可用接触充磁法、通电充磁法、加绕线圈充磁法等方法来充磁。
2.消磁当磁化后的材料,受到了外来能量的影响,比如加热、冲击,其中的各磁畴的磁距方向会变得不一致,磁性就会减弱或消失,此过程称为消磁。
消磁的方法有很多,例如将带磁物质加热或剧烈振动可以消磁,但通常采用的是交变消磁法。
【例1】如图5-1所示,在电磁铁的左侧放置了一根条形磁铁,当合上开关S 以后,条形磁铁将会如何运动?解:合上开关S 之后,线圈通电,在通电线圈周围产生磁场,根据右手螺旋定则,磁场方向在通电线圈内部,应左侧为S 极,右侧为N 极,如图5-1所示。
根据异性磁极互相吸引,则条形磁铁将向右运动。
评析:本题是一道综合题,需用到磁的基本知识与电流的磁效应两个基本概念。
【例2】试判断如图5-2(a )、(b )所示中各载流导体的受力方向。
解: (1)应用左手定则判断图5-2(a )所示载流导体的受力方向为如图5-2(c )图5-1(a ) SN (b ) 图5-2(c )S N (d )所示;(2)应用左手定则判断图5-2(b)所示载流导体的受力方向为如图5-2(d)所示评析:判断载流导体的受力方向应该用左手定则。
5.1 磁的基本概念一、填空题1.电磁铁是利用制成的。
2.某些物质具有吸引、、等物质的性质称为磁性。
具有磁性的物体称为。
3.任何磁铁都有两个极,一个称为,用表示;一个称为,用表示。
4.两个磁铁的磁极之间存在着相互作用力,同名磁极互相,异名磁极互相。
5.磁极之间的相互作用力是通过磁极周围的传递的,是磁体周围存在的特殊物质。
6.小磁针静止时极所指的方向,就是该点的磁场方向。
7.磁感线是互不相交的闭合曲线。
在磁铁外部,磁感线从极到极;在磁铁内部,磁感线从极到极。
8.磁感线上任意一点的方向,就是该点的磁场方向。
9.通电导体的周围存在着磁场,这种现象称为。
通电导体周围的磁场方向可用定则来判断。
10.如果将通电直导线绕成螺线管,那么通电螺线管的周围也存在着磁场,通电螺线管相当于一根磁铁,磁场方向仍可以用定则来判断。
二、选择题1.条形磁铁磁场最强的地方是()。
A.磁铁两极B.磁铁中心点C.磁感线中间位置D.无法确定2.关于磁场和磁感线的描述,正确的说法是( )。
A .磁极之间存在着相互作用力,同名磁极互相吸引,异名磁极互相排斥B .磁感线可以形象地表示磁场的强弱与方向C .磁感线总是从磁极的北极出发,终止于南极D .磁感线的疏密反映磁场的强弱,磁感线越密表示磁场越弱,磁感线越疏表示磁场越强3.发现电流周围存在磁场的物理学家是( )。
A .焦耳B .法拉弟C .奥斯特D .安培4.判断电流的磁场方向时,用( )。
A .右手螺旋定则B .右手定则C .左手定则D .以上方法都可以5.如图5-3所示,在电磁铁的左侧放置了一根条形磁铁,当合上开关S 以后,电磁铁与条形磁铁之间( )。
A .互相排拆B .互相吸引C .静止不动D .无法判断6.如图5-4所示电路中,小磁针N 极将( )。