磁场与磁路知识及电气技术教育培训课件54页
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电工常识教学课件磁与电磁
03
电工中的磁与电磁 应用
变压器
变压器是利用电磁感应原理，将某一电压的交流 电转换成另一电压的交流电的装置。
变压器的工作原理是当一次绕组接通交流电源时 ，一次绕组中产生交变电流，在铁芯中产生交变 磁场，交变磁场在二次绕组中产生感应电动势， 从而实现了电压的变换。
变压器主要由铁芯和绕组组成，其中绕组分为一 次绕组和二次绕组，分别接在一次侧和二次侧。
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磁与电磁
目录
CONTENTS
• 磁的基本概念 • 电磁关系 • 电工中的磁与电磁应用 • 磁性材料 • 磁与电磁的物理效应
01
磁的基本概念
磁场的存在
磁场是磁力作用的场，存在于磁体和电流周围。磁场对处于其中的磁体和电流产生 力的作用，这种力称为磁力。
磁场具有方向性，规定小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向。磁场对处 于其中的磁体和电流的作用力方向与磁场方向有关。
硬磁材料
硬磁材料是指具有高矫顽力和 低磁导率的磁性材料，不易磁 化，但一旦磁化后，退磁较为 困难。
硬磁材料主要用于制造永久磁 铁，如扬声器、耳机、磁记录 等领域的磁头、磁带、硬盘等 。
典型的硬磁材料有铁氧体、稀 土永磁等。
功能磁性材料
功能磁性材料是指除了具有磁学性质外，还具有其他功能的磁性材料，如磁致伸缩材料、磁 记录材料等。
铁磁性物质在磁场中发生长度或体积变化的现象。
详细描述
磁致伸缩效应是指铁磁性物质在磁场中发生长度或体积变化的现象。这是由于磁场改变铁磁性物质的磁畴结构和 内部原子、分子的排列，导致物质宏观尺度上的形变。磁致伸缩效应在磁学测量、磁场传感器以及磁记录等领域 有重要的应用。
磁滞效应
总结词
电工常识教学课件磁与电磁
电磁感应的应用
研究电磁感应在实际中的应用，如电Βιβλιοθήκη 铁、发电机和变压器。电磁波
1 电磁波的定义和性质
探索电磁波的基本定义和性质。
2 电磁波的分类和频率范围
了解不同类型电磁波的分类和频率范围。
3 电波的应用
研究电波在通讯、雷达、微波炉等领域的实际应用。
总结
磁与电磁的基本概念和特性 磁场和电磁场的作用和应用 电磁波的产生和应用
电磁的基本概念
1 电流、电荷
讨论电流和电荷对电磁的影响。
2 磁场和电流的相互作用
探索磁场与电流之间的相互作用。
3 安培力和磁通量密度
研究安培力和磁通量密度的重要性。
电磁感应
1
法拉第电磁感应定律
学习法拉第电磁感应定律以及其实际应用。
2
动生电动势、感生电动势
了解动生电动势和感生电动势的概念和含义。
3
概括磁和电磁的基本概念和特性。
探索磁场和电磁场对不同领域的 作用和应用。
研究电磁波的产生方式以及在现 实生活中的应用。
了解不同种类的磁性物质及其特点。
磁的特性
磁极、磁感线
理解磁极和磁感线的概念。
磁场的强度和方向
探索磁场的强度和方向的重要性。
磁通、磁通量
学习磁通和磁通量的含义和计量。
磁场的作用
磁场对磁性物质的作用
研究磁场如何对磁性物质产生影响。
磁场在机械中的应用
了解磁场在机械中的实际应用案例。
磁场在电学中的应用
探索磁场在电学中的重要应用。
电工常识教学课件PPT磁 与电磁
这份课件将带你深入了解磁和电磁的基本概念。我们将探讨磁的产生方式、 磁场的特性以及磁对物质和机械的作用。我们还将研究电流和磁场的相互作 用，以及电磁感应和电磁波的应用。
《磁现象 磁场》电与磁PPT优质课件
小磁针静止后的位置总是指向南北方向 南极(S极)： 能够自由转动的磁体静止时指南的那个磁极 北极(N极)：
能够自由转动的磁体静止时指北的那个磁极
思考 如果磁体被分割成两段或几段后，每一段磁体
上是否仍然有N极和S极
每一段磁体上仍然有N极和S极
磁极间相互作用的规律:
同名磁极相互排斥， 异名磁极相互吸引。
①磁感线上任意一点的方向，与该点的磁场方向相同。 ②磁感线是描述磁场的方法，并不存在。 ③磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。
地Байду номын сангаас场
磁针受力转动是磁场作用的结果，那么指南针在世界各地都 能够指南北又是谁的磁场在施加作用呢？
1．地球周围存 在的磁场叫做地磁 场。
2．研究表明地 磁场的形状与条形 磁体的磁场很相似。
人教版九年级物理全一册
第二十章· 电与磁
第1节 磁现象 磁场
-.
阿房宫“以磁石为门”“朝者有隐甲怀刃，入门 而胁止”，说的是秦始皇统一中国以后，建造了规 模宏大的阿房宫，为了防范刺客，聪明的工匠们修 建了奇特的阿房宫的北门，一旦有人身怀铁器，立 刻就会被发现。你知道聪明的工匠们是怎样解决这 一难题的吗？
完成配套课后练习。
想想议议：
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课堂小结
第1节 磁现象 磁场 1．磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质。 2．磁体：具有磁性的物质叫做磁体 分类：天然磁体 人造磁体 3．磁极：南极(S)：指南的磁极叫南极 北极(N)：指北的磁极叫北极 4．磁极间的相互作用规律： 同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引 5．磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化 6．磁场、磁感线地磁场
第二十章电与磁 第1节 磁现象 磁场 第2课时 磁场 课件 (共19张PPT)
1.什么是磁场？ 磁场有什么特点？ 2.磁场有没有方向？ 如何规定磁场方向？ 3.什么叫做磁感线？ 磁感线是否真实存在？ 4.观察条形磁体和蹄形磁体的磁感线，说说磁感 线有什么特点？
读完本节课的内容后，小组之间对于磁场的认识是 不同的，可以用下面的问题进行有针对性的讨论，从而 掌握知识.
对磁场的有关认识，正确的是（ D ） A.磁感线是从磁场中实际存在的曲线 B.磁感线是从磁体的南极出来回到磁体的北极 C.小磁针N极在磁场中某点所受磁力的方向跟该点的磁 场方向相反 D.磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作 用
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。21.9.321.9.323:44:2023:44:20September 3, 2021 ❖ 14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年9月3日星期五下午11时44分20秒23:44:2021.9.3 ❖ 15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年9月下午11时44分21.9.323:44September 3, 2021 ❖ 16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021年9月3日星期五11时44分20秒23:44:203 September 20
A.北 B.南 C.西 D.东
1.地球本身是一个巨大的磁体!地球周围的磁场叫 地磁场，磁针指南北，就是因为受到地磁场的缘 故.
2.地球由于是一个巨大的磁体，所以它有两个磁 极，分别称为地磁的南极和地磁的北极.不过，地 理的两极和地磁的两极并不重合，磁针所指的南 北方向与地理的南北方向稍有偏离.世界上最早记 述这一现象的人是我国宋代学者沈括（1031— 1095），这个发现比西方早了400多年.
读完本节课的内容后，小组之间对于磁场的认识是 不同的，可以用下面的问题进行有针对性的讨论，从而 掌握知识.
对磁场的有关认识，正确的是（ D ） A.磁感线是从磁场中实际存在的曲线 B.磁感线是从磁体的南极出来回到磁体的北极 C.小磁针N极在磁场中某点所受磁力的方向跟该点的磁 场方向相反 D.磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作 用
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。21.9.321.9.323:44:2023:44:20September 3, 2021 ❖ 14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年9月3日星期五下午11时44分20秒23:44:2021.9.3 ❖ 15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年9月下午11时44分21.9.323:44September 3, 2021 ❖ 16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021年9月3日星期五11时44分20秒23:44:203 September 20
A.北 B.南 C.西 D.东
1.地球本身是一个巨大的磁体!地球周围的磁场叫 地磁场，磁针指南北，就是因为受到地磁场的缘 故.
2.地球由于是一个巨大的磁体，所以它有两个磁 极，分别称为地磁的南极和地磁的北极.不过，地 理的两极和地磁的两极并不重合，磁针所指的南 北方向与地理的南北方向稍有偏离.世界上最早记 述这一现象的人是我国宋代学者沈括（1031— 1095），这个发现比西方早了400多年.
第5章-串、磁场、磁路与电磁感应、课件
37
n 求每段磁通密度B： B1=Ф/S1=3×10-3/2.25×10-3=1.33(T)
B2=Ф/S2=3×10-3/5×10-3=0.6(T)
B0≈B1=1.33(T)
n 根据B的值查基本磁化曲线得： H1=1.6×103A/m，
H2=0.3×103A/m， H0=1.06×106A/m。 n 根据磁路的基尔霍夫磁位差定律求得电流：
21
图5.9 磁阻图形识别电路
22
5.2 磁路的基本定律
n 5.2.1 磁导率(μ)与磁阻(Rm)
n 在给定材料中建立磁场的容易程度是用材料的磁 导率(μ)来度量的。磁导率越高则磁场越容易建立
材料的磁导率取决于材料的类型。真空的磁导率
μ0=4×10-7H/m (亨利/米) ，常常常作为其他材
料的参照。铁磁性材料典型的磁导率是真空磁导
5
图5.2 几种常见电气设备的磁路 (a)变压器；(b)电磁铁；(c)磁电式电表；
(d)直流电机
6
5.1.2 磁通 (Φ)
n 自磁体北极 (N) 发出，到达磁体南极 (S) 的 一组磁力线，称为“磁通”，符号为Φ 。磁场中磁
力线的数目确定了磁通的大小，磁力线的数目越 多，则磁通Φ越大，磁场越强。在均匀磁场中， 单位横截面积上磁力线的条数用B表示，则B与 垂直于磁场方向上面积S的乘积，称为通过该面 积的磁通Φ，即：
n5、掌握交流铁芯线圈电路中的电磁关系并 了解其功率损耗。
n6、了解电磁感应定律在交、直流电磁设备 中的 的应用。
2
5.1 磁场及磁路
n 磁场是由磁力线 (或称磁通线) 构成的。在磁磁 性材料体外部，磁力线自北极 (N) 发出到达南 极 (S) ，然后经磁性材料体内部返回到北极。 为清晰起见，图5. 1中仅画出了几条磁力线的代 表。在磁性材料体周围的三维空间环绕着一些磁 力线，虽然磁力线之间并不接触，但是这些线收 缩到尽可能小的尺寸，并混合在一起，环绕磁体 周围的磁效应构成了连续磁场。
n 求每段磁通密度B： B1=Ф/S1=3×10-3/2.25×10-3=1.33(T)
B2=Ф/S2=3×10-3/5×10-3=0.6(T)
B0≈B1=1.33(T)
n 根据B的值查基本磁化曲线得： H1=1.6×103A/m，
H2=0.3×103A/m， H0=1.06×106A/m。 n 根据磁路的基尔霍夫磁位差定律求得电流：
21
图5.9 磁阻图形识别电路
22
5.2 磁路的基本定律
n 5.2.1 磁导率(μ)与磁阻(Rm)
n 在给定材料中建立磁场的容易程度是用材料的磁 导率(μ)来度量的。磁导率越高则磁场越容易建立
材料的磁导率取决于材料的类型。真空的磁导率
μ0=4×10-7H/m (亨利/米) ，常常常作为其他材
料的参照。铁磁性材料典型的磁导率是真空磁导
5
图5.2 几种常见电气设备的磁路 (a)变压器；(b)电磁铁；(c)磁电式电表；
(d)直流电机
6
5.1.2 磁通 (Φ)
n 自磁体北极 (N) 发出，到达磁体南极 (S) 的 一组磁力线，称为“磁通”，符号为Φ 。磁场中磁
力线的数目确定了磁通的大小，磁力线的数目越 多，则磁通Φ越大，磁场越强。在均匀磁场中， 单位横截面积上磁力线的条数用B表示，则B与 垂直于磁场方向上面积S的乘积，称为通过该面 积的磁通Φ，即：
n5、掌握交流铁芯线圈电路中的电磁关系并 了解其功率损耗。
n6、了解电磁感应定律在交、直流电磁设备 中的 的应用。
2
5.1 磁场及磁路
n 磁场是由磁力线 (或称磁通线) 构成的。在磁磁 性材料体外部，磁力线自北极 (N) 发出到达南 极 (S) ，然后经磁性材料体内部返回到北极。 为清晰起见，图5. 1中仅画出了几条磁力线的代 表。在磁性材料体周围的三维空间环绕着一些磁 力线，虽然磁力线之间并不接触，但是这些线收 缩到尽可能小的尺寸，并混合在一起，环绕磁体 周围的磁效应构成了连续磁场。
磁场和磁路ppt课件
有增加。
(2) 反磁性物质：r 略小于 1，如氢、铜、石墨、银、锌等物
质都是反磁性物质，又称为做抗磁性物质。在磁场中放置反磁性 物质，磁感应强度 B 略有减小。
(3) 铁磁性物质：r >> 1，且不是常数，如铁、钢、铸铁、镍、
钴等物质都是铁磁性物质。在磁场中放入铁磁性物质，可使磁感 应强度 B 增加几千甚至几万倍。
2
《电工技术基础与技能》演示文稿
5.1 电流的磁效应 5.2 磁场的主要物理量 5.3 磁场对通电导线的作用力 单元小结
3
《电工技术基础与技能》演示文稿
一、磁场 二、磁感线 三、电流的磁场
4
《电工技术基础与技能》演示文稿
1．磁场：磁体周围存在的一种特殊的物质称为磁场。磁体间 的相互作用力是通过磁场传送的。磁体间的相互作用力称为磁场力， 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
2．电流的磁效应 电流的周围存在磁场的现象称为电流的磁效应。电流的磁效应 揭示了磁现象的电本质。
11
《电工技术基础与技能》演示文稿
一、磁感应强度 二、磁通 三、磁导率 四、磁场强度
12
《电工技术基础与技能》演示文稿
磁场中垂直于磁场方向的通电直导线所受的磁场力F 与电流 I 和导线长度 l 的乘积 Il 的比值称为通电直导线所在处的磁感应 强度 B，即
《电工技术基础与技能》演示文稿
5 磁场和磁路
1
《电工技术基础与技能》演示文稿
1．了解直线电流、环形电流以及螺线管电流的磁场，会用 右手定则判断其磁场的方向。
2．理解磁感应强度、磁通、磁导率、磁场强度的概念。 3．了解匀强磁场的性质及有关计算。 4．掌握磁场对电流作用力的有关计算及方向的判断，了解 磁场对通电线圈的作用。
(2) 反磁性物质：r 略小于 1，如氢、铜、石墨、银、锌等物
质都是反磁性物质，又称为做抗磁性物质。在磁场中放置反磁性 物质，磁感应强度 B 略有减小。
(3) 铁磁性物质：r >> 1，且不是常数，如铁、钢、铸铁、镍、
钴等物质都是铁磁性物质。在磁场中放入铁磁性物质，可使磁感 应强度 B 增加几千甚至几万倍。
2
《电工技术基础与技能》演示文稿
5.1 电流的磁效应 5.2 磁场的主要物理量 5.3 磁场对通电导线的作用力 单元小结
3
《电工技术基础与技能》演示文稿
一、磁场 二、磁感线 三、电流的磁场
4
《电工技术基础与技能》演示文稿
1．磁场：磁体周围存在的一种特殊的物质称为磁场。磁体间 的相互作用力是通过磁场传送的。磁体间的相互作用力称为磁场力， 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
2．电流的磁效应 电流的周围存在磁场的现象称为电流的磁效应。电流的磁效应 揭示了磁现象的电本质。
11
《电工技术基础与技能》演示文稿
一、磁感应强度 二、磁通 三、磁导率 四、磁场强度
12
《电工技术基础与技能》演示文稿
磁场中垂直于磁场方向的通电直导线所受的磁场力F 与电流 I 和导线长度 l 的乘积 Il 的比值称为通电直导线所在处的磁感应 强度 B，即
《电工技术基础与技能》演示文稿
5 磁场和磁路
1
《电工技术基础与技能》演示文稿
1．了解直线电流、环形电流以及螺线管电流的磁场，会用 右手定则判断其磁场的方向。
2．理解磁感应强度、磁通、磁导率、磁场强度的概念。 3．了解匀强磁场的性质及有关计算。 4．掌握磁场对电流作用力的有关计算及方向的判断，了解 磁场对通电线圈的作用。
电工技术-第四章 磁场与磁路
一、磁场对通电直导体的作用
（a）
（b）
（c）
图4-5-1 通电直导体在磁场中受力分析
❖ 1.通电直导体在磁场中受电磁力的大小：
F＝BILsin
❖ 2.通电直导体在磁场中受电磁力的方向： 用左手定则来判定。
3.左手定则
❖ 左手定则：伸出左手， 让拇指和其余四指垂直， 使磁感线垂直穿过掌心， 则四指指向电流方向， 拇指指向就是直导体所 受电磁力的方向。
《电工技术》
第四章 磁场与磁路
4-1 磁的基本知及电流的磁场 一、磁的基本知识
（1）磁性：能吸引铁、钴、镍等金属或它们的合金的 性质。
（2）磁体：具有磁性的物体。
（3）磁极：磁体上磁性最强的部位。 S表示磁体的南极，N表示磁体的北极。
磁极间相互作用的规律：同性相斥，异性相吸。
（4）磁力：磁极间的相互作用力。 （5）磁场：磁极周围存在的一种无形无质（质量）
❖ 软磁材料又可按用途分为低频和高频两类。常用 的低频软磁材料有硅钢、坡莫合金等，电机、变 压器等各种电力设备中的铁心多用硅钢片制成， 录音机中的磁头铁心多用坡莫合金制成；常用的 高频软磁材料有铁氧体等，如收音机中的磁棒、 无线电设备中的中周变压器铁心，都是用铁氧体 制成的。
3. 矩磁材料
❖ 矩磁材料的特点是只要在很小的外磁场作用 下，就能被磁化，并且达到磁饱和；当撤掉 外磁场后，磁性仍然保持与磁饱和状态相同。
磁场中某点的磁场强度，其大小等于该点磁感应强度 的大小与介质材料磁导率的比值，即
HB
❖ 式中 B──磁场中某点的磁感应强度，单位T。
──磁场中介质材料的磁导率，单位H/m。
H──磁场中该Байду номын сангаас的磁场强度，单位是A/m。
（a）
（b）
（c）
图4-5-1 通电直导体在磁场中受力分析
❖ 1.通电直导体在磁场中受电磁力的大小：
F＝BILsin
❖ 2.通电直导体在磁场中受电磁力的方向： 用左手定则来判定。
3.左手定则
❖ 左手定则：伸出左手， 让拇指和其余四指垂直， 使磁感线垂直穿过掌心， 则四指指向电流方向， 拇指指向就是直导体所 受电磁力的方向。
《电工技术》
第四章 磁场与磁路
4-1 磁的基本知及电流的磁场 一、磁的基本知识
（1）磁性：能吸引铁、钴、镍等金属或它们的合金的 性质。
（2）磁体：具有磁性的物体。
（3）磁极：磁体上磁性最强的部位。 S表示磁体的南极，N表示磁体的北极。
磁极间相互作用的规律：同性相斥，异性相吸。
（4）磁力：磁极间的相互作用力。 （5）磁场：磁极周围存在的一种无形无质（质量）
❖ 软磁材料又可按用途分为低频和高频两类。常用 的低频软磁材料有硅钢、坡莫合金等，电机、变 压器等各种电力设备中的铁心多用硅钢片制成， 录音机中的磁头铁心多用坡莫合金制成；常用的 高频软磁材料有铁氧体等，如收音机中的磁棒、 无线电设备中的中周变压器铁心，都是用铁氧体 制成的。
3. 矩磁材料
❖ 矩磁材料的特点是只要在很小的外磁场作用 下，就能被磁化，并且达到磁饱和；当撤掉 外磁场后，磁性仍然保持与磁饱和状态相同。
磁场中某点的磁场强度，其大小等于该点磁感应强度 的大小与介质材料磁导率的比值，即
HB
❖ 式中 B──磁场中某点的磁感应强度，单位T。
──磁场中介质材料的磁导率，单位H/m。
H──磁场中该Байду номын сангаас的磁场强度，单位是A/m。
12-磁路的基本知识PPT模板
电工电子技术
磁路的基本知识
1.1 磁场的基本物理量
1．磁感应强度
磁感应强度B是表示磁场中某点的磁场强弱和方向的物 理量，它是一个矢量。在磁场中垂直于磁场方向放置一通电 导体，其所受的磁场力F与电流I和导体长度L的乘积IL之比称 为通电导体所在处的磁感应强度B，即
B F IL
磁感应强度B与电流之间的方向关系可用右手螺旋定则来 确定。在国际单位制中，磁感应强度的单位为特斯拉（T）。
按导磁性能的不同，自然界的物质大体上可分为磁性材 料（常称为铁磁性材料）和非磁性材料。其中，铁磁性材料 主要包括铁、钴、镍及其合金，它们的导磁能力很强，相对 磁导率μr可达几千、几万，甚至几十万；非磁性材料包括自然 界的大部分物质，如铜、铝、空气等，它们的导磁能力很差， 相对磁导率μr接近于1，其磁导率可看作常数。
（2）涡流损耗
铁磁性材料不仅能够导磁，同时还能够导电。当线圈 中通有交流电时，它所产生的磁通也是交变的，因此，在 铁芯内将产生感应电动势和感应电流。这种感应电流在垂 直于磁通方向的平面内呈旋涡状，故称为涡流，如下图所 示。
涡流使铁芯发热所造成的功率损耗称为涡流损耗。由于 整块金属的电阻很小，因此，涡流很大，涡流损耗较严重。 为减小涡流损耗，在顺磁场方向铁芯可由彼此绝缘的薄钢片 叠成，如下图所示，这样可将涡流限制在较小的截面内流通， 并使回路电阻增大，涡流减小，从而减小涡流损耗。
由于B与H不成正比，所以，铁磁 性材料的磁导率μ＝B/H不是常数，它 随H而变。
（3）磁滞性
上述磁化曲线只反映了铁磁性材 料在外磁场由零逐渐增强的磁化过程， 而实际应用的电气设备中，铁芯线圈 上通有交流电时，铁芯会受到交变磁 化，一个周期内的B―H曲线如右图所 示。
可以看出，当磁场强度由Hm减小至0时，铁芯在磁化时所 获得的磁性并未完全消失，此时，铁芯中的磁感应强度称为 剩磁Br。永久磁铁中的磁性就是利用剩磁产生的。若要使铁 芯中剩磁消失，则需向线圈中通入反向电流，进行反向磁化。 使B＝0的H值称为矫顽力Hc，它表示铁磁材料反抗退磁的能 力。
磁路的基本知识
1.1 磁场的基本物理量
1．磁感应强度
磁感应强度B是表示磁场中某点的磁场强弱和方向的物 理量，它是一个矢量。在磁场中垂直于磁场方向放置一通电 导体，其所受的磁场力F与电流I和导体长度L的乘积IL之比称 为通电导体所在处的磁感应强度B，即
B F IL
磁感应强度B与电流之间的方向关系可用右手螺旋定则来 确定。在国际单位制中，磁感应强度的单位为特斯拉（T）。
按导磁性能的不同，自然界的物质大体上可分为磁性材 料（常称为铁磁性材料）和非磁性材料。其中，铁磁性材料 主要包括铁、钴、镍及其合金，它们的导磁能力很强，相对 磁导率μr可达几千、几万，甚至几十万；非磁性材料包括自然 界的大部分物质，如铜、铝、空气等，它们的导磁能力很差， 相对磁导率μr接近于1，其磁导率可看作常数。
（2）涡流损耗
铁磁性材料不仅能够导磁，同时还能够导电。当线圈 中通有交流电时，它所产生的磁通也是交变的，因此，在 铁芯内将产生感应电动势和感应电流。这种感应电流在垂 直于磁通方向的平面内呈旋涡状，故称为涡流，如下图所 示。
涡流使铁芯发热所造成的功率损耗称为涡流损耗。由于 整块金属的电阻很小，因此，涡流很大，涡流损耗较严重。 为减小涡流损耗，在顺磁场方向铁芯可由彼此绝缘的薄钢片 叠成，如下图所示，这样可将涡流限制在较小的截面内流通， 并使回路电阻增大，涡流减小，从而减小涡流损耗。
由于B与H不成正比，所以，铁磁 性材料的磁导率μ＝B/H不是常数，它 随H而变。
（3）磁滞性
上述磁化曲线只反映了铁磁性材 料在外磁场由零逐渐增强的磁化过程， 而实际应用的电气设备中，铁芯线圈 上通有交流电时，铁芯会受到交变磁 化，一个周期内的B―H曲线如右图所 示。
可以看出，当磁场强度由Hm减小至0时，铁芯在磁化时所 获得的磁性并未完全消失，此时，铁芯中的磁感应强度称为 剩磁Br。永久磁铁中的磁性就是利用剩磁产生的。若要使铁 芯中剩磁消失，则需向线圈中通入反向电流，进行反向磁化。 使B＝0的H值称为矫顽力Hc，它表示铁磁材料反抗退磁的能 力。
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生磁场。电和磁是两个互相联系、互相依存、不可分 割的基本现象。因此，我们将电和磁统称为电磁现象。 • 电磁现象包括电流的磁场（电变磁）和电磁感应（磁 变电），本章先来学习电流的磁场及其应用。
• 1.2 电磁场
• 1.2.1 磁场和磁力线
• 1．磁体和磁极
• 磁体：我们把物体吸引铁、钴、镍等物质的性质称为磁性。 具有磁性的物体称为磁体。
• 若磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同，则称为 匀强磁场。
• 【例】
• 已知一处于均匀磁场中、并与磁场方向垂直的载流导体，导 体的有效长度为0.1m，通入的电流为5A，导体所受的电磁力 为0.1N，求电磁感应强度B。
• 解： 根据电磁感应强度B的定义式，有
B F 0.1 0.2
•
Il 5 0.1
• 1.2.2 电流的磁场
• 引言：通电导线产生了磁场，并且电流和磁场同生同灭。
• 1．通电直导线周围的磁场 安培右手螺旋定则：用右手握住通电直导线，让拇指指向电 流方向，四指弯曲，那么四指所指的方向就是磁场的绕行方 向。
• 2．通电螺线管的磁场
• 3．磁场的能量
• 磁场除了具有大小和方向，还有能量。磁场的建立过程是 磁场的储能过程；磁场的消失过程是磁场能量的释放过程。 因为磁场具有能量，磁场之间才会有力的作用。关于磁场 的能量下一章还要分析。
• 2.磁场
• 把一个磁体放在另一个磁体附近，两个磁体的磁极之间会产 生相互作用力：同性磁极之间互相排斥，异性磁极之间互相 吸引。我们称传递磁场力的空间为磁场。
• 互不接触的磁体之间具有的相互作用力，就是通过它周围的 磁场来传递的。
• 磁场是由磁体产生的，有磁体才有磁场。
• 3.磁场的方向和磁力线
B F Il
• 式中 B —— 磁感应强度，单位为T（特）； • F —— 通电导体所受磁场力，单位为N（牛）； • I —— 导体中的电流，单位为A（安）； • l —— 导体的长度，单位为m（米）。 • 磁感应强度是定量描述磁场中各点磁场强弱的物理量。磁感
应强度是矢量，它的方向与该点磁场的方向相同；定义式成 立的条件是式中各量的方向符合下 图所示：
1.3.2 磁导率
1.一个现象： 在一个空心线圈中通
入电流I，在线圈的下
部放一薄铁片，线圈对薄铁片的吸力很小，薄铁不动； 当通电电流不变，在线圈中插入一铁棒，线圈的吸力大 增，将薄铁片吸起。
表明：同一线圈通过同一电流，如磁场中的导磁物质不 同（空气和铁），其磁场强度不同。
• 磁导率的概念：线圈中磁场的强弱与磁场中物质的导磁性能 有关，用磁导率来表征各种物质的导磁性能。
• 磁体分类：天然磁体（磁铁矿石）和人造磁体（一般用铁的 合金制成）。人造磁体根据需要可制成各种形状。实验中常 用的磁体有条形、蹄形和针形等几种，如下图所示。
• 磁体两端磁性最强的区域称为磁极。
• 任何磁体都具有两个磁极。
• 小磁针由于受到地磁的作用，在静止时总是停止 在南北方向上，指北的一端叫北极，用N表示； 指南的一端叫南极，用S表示。
• 根据通电导体在磁场中要受到电磁力的作用，定义了磁感应 强度B。把磁感应强度B的公式变形，就得到磁场对通电导体 的作用力公式
•
F=B I l
（1-2）
• 导体在磁场中的受力大小，与磁感应强度、导体中电流的 大小及导体的长度成正比。
• 通电导体在磁场中要受到电磁力的作用，此理论是电动机 及电动设备的理论基础，在工程中有着广泛的应用。
二、教学重点
1.电流的磁场及其应用，电路中的方向判断和计算 2.磁场强度的基本概念、方向判断和计算
三、教学难点
1.磁通的概念与计算方法 2.磁导率的基本概念、 磁场强度磁通的方向判断和计算
四、主要教学内容
• 1.3 磁场的基本物理量 • 1.3.1 磁感应强度和磁通 • 1. 磁感应强度B
• 磁场既有大小，又有方向。处于磁场中某点的一小段与磁场 方向垂直的通电导体l，如果通过它的电流为I，则它所受到 的电磁力F与I l之积的比值是一个恒量。对磁场中确定的点， 不论I和l如何变化，比值F∕I l始终保持不变。我们将这个比值 定义为该点的磁感应强度，用B来表示，即
五、课后小结
• 1.电和磁是两个互相联系、互相依存、不可分割的基本现象。。 • 2.磁力线是按磁场的方向及大小画出来的有向线条。 • 3.通电导线可以产生磁场。 • 1.磁场除了具有大小和方向，还有能量。
第二讲 1-3 磁场的基本物理量
一、教学目的
1.进一步理解电流和磁场的相互依存关系 2.掌握磁感应强度、磁通的基本概念 3.掌握磁导率、磁场强度的基本概念
• 处于磁场中的载流导体，当导体l垂直于磁场方向，导体受 到的电磁力最大；当导体平行于磁场方向，则导体不受力； 当导体与磁场方向成α夹角,导体所受电磁力为
•
F=B I l sinα
• 【例】
• 有一大型空心电磁线圈，如下图所示。由于通入的电流太大，可 能使线圈产生变形，请分析线圈的受力方向。
• 感应强度方向如图所示，然后用左手定则判定线圈的受力方向。 根据左手定则判断，线圈受到的电磁力是沿着半径方向向外的， 此力企图使线圈膨胀。
• 磁导率用μ表示，单位为H/m(亨/米)。导磁物质的μ越大，其 导磁性能越好，产生的附加磁场越强；μ越小，导磁性能越 差，产生的附加磁场越弱。
磁场与磁路知识及电气技术
教育培训课件
第一讲
1-1 引言 1-2 电磁场
一、目的
1.理解电流和磁场的相互依存关系 2.掌握磁感应强度、磁通、磁导率、磁通势及磁阻的基本概念。
二、教学重点
电磁现象的电本质，铁磁材料的磁化特性
三、教学难点
电流的磁效应，磁场的基本物理量
主要教学内容
• 1.1 引言 • 电磁现象：当电流在导体中流动时，导体的周围要产
• 规定：在磁场中任一点，小磁针静止时N极所指的方向，就是该 点的磁场方向。
• 为了形象的描述磁场的大小和方向，引出了磁力线的概念。磁力 线是按磁场的方向及大小画出来的有向线条。
• 磁力线具有以下特征： 磁力线是互不交叉的闭合曲线；磁体外部由N极指向S极，磁体内 部由S极指向N极；磁力线上任意一点的切线方向，就是该点的磁 场方向ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ磁力线的疏密程度反映了磁场的强弱；磁体的两极磁场 最强。
• 1.2 电磁场
• 1.2.1 磁场和磁力线
• 1．磁体和磁极
• 磁体：我们把物体吸引铁、钴、镍等物质的性质称为磁性。 具有磁性的物体称为磁体。
• 若磁场中各点的磁感应强度的大小相等、方向相同，则称为 匀强磁场。
• 【例】
• 已知一处于均匀磁场中、并与磁场方向垂直的载流导体，导 体的有效长度为0.1m，通入的电流为5A，导体所受的电磁力 为0.1N，求电磁感应强度B。
• 解： 根据电磁感应强度B的定义式，有
B F 0.1 0.2
•
Il 5 0.1
• 1.2.2 电流的磁场
• 引言：通电导线产生了磁场，并且电流和磁场同生同灭。
• 1．通电直导线周围的磁场 安培右手螺旋定则：用右手握住通电直导线，让拇指指向电 流方向，四指弯曲，那么四指所指的方向就是磁场的绕行方 向。
• 2．通电螺线管的磁场
• 3．磁场的能量
• 磁场除了具有大小和方向，还有能量。磁场的建立过程是 磁场的储能过程；磁场的消失过程是磁场能量的释放过程。 因为磁场具有能量，磁场之间才会有力的作用。关于磁场 的能量下一章还要分析。
• 2.磁场
• 把一个磁体放在另一个磁体附近，两个磁体的磁极之间会产 生相互作用力：同性磁极之间互相排斥，异性磁极之间互相 吸引。我们称传递磁场力的空间为磁场。
• 互不接触的磁体之间具有的相互作用力，就是通过它周围的 磁场来传递的。
• 磁场是由磁体产生的，有磁体才有磁场。
• 3.磁场的方向和磁力线
B F Il
• 式中 B —— 磁感应强度，单位为T（特）； • F —— 通电导体所受磁场力，单位为N（牛）； • I —— 导体中的电流，单位为A（安）； • l —— 导体的长度，单位为m（米）。 • 磁感应强度是定量描述磁场中各点磁场强弱的物理量。磁感
应强度是矢量，它的方向与该点磁场的方向相同；定义式成 立的条件是式中各量的方向符合下 图所示：
1.3.2 磁导率
1.一个现象： 在一个空心线圈中通
入电流I，在线圈的下
部放一薄铁片，线圈对薄铁片的吸力很小，薄铁不动； 当通电电流不变，在线圈中插入一铁棒，线圈的吸力大 增，将薄铁片吸起。
表明：同一线圈通过同一电流，如磁场中的导磁物质不 同（空气和铁），其磁场强度不同。
• 磁导率的概念：线圈中磁场的强弱与磁场中物质的导磁性能 有关，用磁导率来表征各种物质的导磁性能。
• 磁体分类：天然磁体（磁铁矿石）和人造磁体（一般用铁的 合金制成）。人造磁体根据需要可制成各种形状。实验中常 用的磁体有条形、蹄形和针形等几种，如下图所示。
• 磁体两端磁性最强的区域称为磁极。
• 任何磁体都具有两个磁极。
• 小磁针由于受到地磁的作用，在静止时总是停止 在南北方向上，指北的一端叫北极，用N表示； 指南的一端叫南极，用S表示。
• 根据通电导体在磁场中要受到电磁力的作用，定义了磁感应 强度B。把磁感应强度B的公式变形，就得到磁场对通电导体 的作用力公式
•
F=B I l
（1-2）
• 导体在磁场中的受力大小，与磁感应强度、导体中电流的 大小及导体的长度成正比。
• 通电导体在磁场中要受到电磁力的作用，此理论是电动机 及电动设备的理论基础，在工程中有着广泛的应用。
二、教学重点
1.电流的磁场及其应用，电路中的方向判断和计算 2.磁场强度的基本概念、方向判断和计算
三、教学难点
1.磁通的概念与计算方法 2.磁导率的基本概念、 磁场强度磁通的方向判断和计算
四、主要教学内容
• 1.3 磁场的基本物理量 • 1.3.1 磁感应强度和磁通 • 1. 磁感应强度B
• 磁场既有大小，又有方向。处于磁场中某点的一小段与磁场 方向垂直的通电导体l，如果通过它的电流为I，则它所受到 的电磁力F与I l之积的比值是一个恒量。对磁场中确定的点， 不论I和l如何变化，比值F∕I l始终保持不变。我们将这个比值 定义为该点的磁感应强度，用B来表示，即
五、课后小结
• 1.电和磁是两个互相联系、互相依存、不可分割的基本现象。。 • 2.磁力线是按磁场的方向及大小画出来的有向线条。 • 3.通电导线可以产生磁场。 • 1.磁场除了具有大小和方向，还有能量。
第二讲 1-3 磁场的基本物理量
一、教学目的
1.进一步理解电流和磁场的相互依存关系 2.掌握磁感应强度、磁通的基本概念 3.掌握磁导率、磁场强度的基本概念
• 处于磁场中的载流导体，当导体l垂直于磁场方向，导体受 到的电磁力最大；当导体平行于磁场方向，则导体不受力； 当导体与磁场方向成α夹角,导体所受电磁力为
•
F=B I l sinα
• 【例】
• 有一大型空心电磁线圈，如下图所示。由于通入的电流太大，可 能使线圈产生变形，请分析线圈的受力方向。
• 感应强度方向如图所示，然后用左手定则判定线圈的受力方向。 根据左手定则判断，线圈受到的电磁力是沿着半径方向向外的， 此力企图使线圈膨胀。
• 磁导率用μ表示，单位为H/m(亨/米)。导磁物质的μ越大，其 导磁性能越好，产生的附加磁场越强；μ越小，导磁性能越 差，产生的附加磁场越弱。
磁场与磁路知识及电气技术
教育培训课件
第一讲
1-1 引言 1-2 电磁场
一、目的
1.理解电流和磁场的相互依存关系 2.掌握磁感应强度、磁通、磁导率、磁通势及磁阻的基本概念。
二、教学重点
电磁现象的电本质，铁磁材料的磁化特性
三、教学难点
电流的磁效应，磁场的基本物理量
主要教学内容
• 1.1 引言 • 电磁现象：当电流在导体中流动时，导体的周围要产
• 规定：在磁场中任一点，小磁针静止时N极所指的方向，就是该 点的磁场方向。
• 为了形象的描述磁场的大小和方向，引出了磁力线的概念。磁力 线是按磁场的方向及大小画出来的有向线条。
• 磁力线具有以下特征： 磁力线是互不交叉的闭合曲线；磁体外部由N极指向S极，磁体内 部由S极指向N极；磁力线上任意一点的切线方向，就是该点的磁 场方向ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ磁力线的疏密程度反映了磁场的强弱；磁体的两极磁场 最强。