通电的线圈
通电的线圈ppt课件
02
应用实例
电动马达、电动车、洗衣机等。
03
特点
可将电能转换为机械能，实现自动化控制。
发电机
01
02
03
工作原理
当导体线圈在磁场中转动 时，会产生感应电动势， 从而产生电流。
应用实例
水力发电、风力发电、火 力发电等。
特点
可将机械能转换为电能， 为人类提供可再生或非可 再生能源。
变压器
工作原理
基于法拉第电磁感应定律 ，当线圈中的磁场发生变 化时，会产生感应电动势 。
应用实例
电力变压器、音频变压器 等。
特点
可实现电压的升高或降低 ，便于远距离输电或满足 不同设备的用电需求。
05 总结与思考
线圈的重要性
线圈在电子设备和系统中扮演着核心角色，是实现电能转换 和传输的关键部件。
线圈的设计和性能直接影响着电子设备的性能和稳定性，因 此线圈的研究和改进对于电子技术的发展至关重要。
磁场与线圈的关系
总结词
线圈中电流产生磁场，磁场与线圈相互作用。
详细描述
电流在导线中流动时，会产生磁场。磁场的方向与电流的方向有关，遵循右手 定则。同时，磁场会对线圈产生力的作用，这个力被称为安培力。
电磁感应
总结词
当线圈中的磁场发生变化时，会在导线中产生感应电流。
详细描述
根据法拉第电磁感应定律，当磁场穿过线圈的面积发生变化 时，会在导线中产生感应电动势，从而产生感应电流。这个 感应电流的方向与磁场变化的方向有关，遵循楞次定律。
结合理论知识，解释实验现象和结果。 3. 注意事项 注意安全，避免电流过大导致线圈发热或触电。
实验步骤与结果分析
在实验过程中保持安静，避免影响其 他同学进行实验。
磁场对通电线圈的作用
任务处理
实验证明：在均匀磁场中，通电直导体受到电磁力F的大小与磁感应强度B成正， 与导体中电流成正比，与导体在磁场中的有效长度L成正比，即
F=BIL 载流直导体在磁场中的受力方向，可用左手定则来判定，具体方法是将左手伸 平，拇指与四指垂直，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流的方向，则拇指所指 方向就是导体的受力方向，如图2．6所示。
任务处理
（2）通电线圈在磁场中的转矩 转矩等于力偶中的任意一个力与力偶臂的乘积，因而图2．8(a)中矩形线圈转矩为 T=F1L2=BIL1L2=BIS 3． 磁场对通电半导体的作用(霍尔效应) 如图2．9所示，把一块半导体基片(霍尔元件)放在磁场中，当在与磁场垂直的方向 上通以电流时，则在与磁场和电流相垂直的另外横向侧面上产生电压。这一现象是 美国物理学家霍尔于1879年发现的，因此命名为霍尔效应。 实验证明：霍尔效应中产生的电压UH，(霍尔电压)的大小与通过半导体基片的电流 I和磁场的磁感应强度B成正比，与基片的厚度d成反比。即
《汽车电工电子控制基础》
项目二 电磁学基本知识及其应用
任务二 磁场对通电导线的作用
思维导图
任务二 磁场对通电直导体的作用 磁场对通电线圈的作用
情境导入
任务描述
1.磁场对通电直导体的作用 2.磁场对通电线圈的作用。
知识准备
磁场对电流的作用 1. 磁场对通电直导体的作用
如图2．5所示，在U形磁铁中悬挂一根直导体，并 使导体垂直于磁感线，导体两端分别连接于蓄电池的 两个极上，未通电时，导体是静止的，如果接通电源， 导体就向一边运动，最后到达一个新的位置而平衡下 来，若改变电流方向或对调磁极，导体将向另一边运 动。这说明通电导体在磁场中将受到作用力，这种作 用力称为磁场力。
通电的线圈
问题二
线圈有什么用
• 单根导线是有磁场，有时为了增强磁场才 绕成螺线圈，它一圈和一圈的相邻面是异 性磁极，联通就形成一个整体，所以不会 抵消。 里面放个铁棒可以加大磁性，在线 圈内部的磁场和外部是相反的。 关于磁化 的极性，也可根据磁力线的方向判断，无 论在线圈内部、外部• 电路中的线圈是指电感器。是指导线一根 一根绕起来，导线彼此互相绝缘，而绝缘 管可以是空心的，也可以包含铁芯或磁粉 芯，简称电感。电感又可分为固定电感和 可变电感，固定电感线圈是由导线一圈靠 一圈地绕在绝缘管上，导线彼此互相绝缘， 而绝缘管可以是空心的，也可以包含铁芯 或磁粉芯，简称电感或线圈。用L表示，单 位有亨利(H)、毫亨利(mH)、微亨利(uH)， 1H=10^3mH=10^6uH。
发电机和电动机的工作原理
发电机和电动机的工作原理一、发电机的工作原理1.1 电磁感应定律发电机的工作原理基于电磁感应定律，即当导体在磁场中运动或磁场变化时，会产生感应电动势。
这个定律是由法拉第在1831年发现的。
1.2 磁场发电机中所使用的磁场通常是由永久磁铁或者是通过通电的线圈产生的。
这个磁场会产生一个方向和强度都不同的磁通量。
1.3 导体发电机中所使用的导体通常是一个线圈，也就是螺旋形的导体。
当线圈在磁场中转动时，每一个线圈都会经历一个周期性变化的磁通量。
1.4 感应电动势当线圈在磁场中转动时，每一个线圈都会经历一个周期性变化的磁通量，从而产生感应电动势。
这个感应电动势可以通过以下公式计算：e = -N(dΦ/dt)其中e表示感应电动势，N表示线圈匝数，Φ表示通过线圈的总磁通量，d/dt表示对时间求导数。
1.5 发电机结构发电机一般由转子、定子、磁场和导体等部分组成。
转子是一个旋转的部分，通常由永磁体或者电磁铁组成，它的旋转会产生一个旋转的磁场。
定子是不动的部分，通常由导体线圈组成，它会被旋转的磁场所穿透。
1.6 工作过程发电机工作时，转子上的永磁体或者电磁铁会旋转，从而产生一个旋转的磁场。
这个旋转的磁场会穿透定子上的导体线圈，从而产生感应电动势。
这个感应电动势会被导出并用来供电。
二、电动机的工作原理2.1 洛伦兹力电动机的工作原理基于洛伦兹力，即当带电粒子在外加磁场中运动时，会受到一个垂直于运动方向和外加磁场方向之间夹角为90度的力。
这个力就是洛伦兹力。
2.2 磁极和线圈电动机中所使用的磁极通常由永久磁铁或者是通过通电的线圈产生。
这个磁极会产生一个方向和强度都不同的磁场。
2.3 电流电动机中所使用的电流通常是由外部直流电源提供的。
这个电流会通过线圈，从而产生一个磁场。
2.4 洛伦兹力和转动当线圈在磁场中旋转时，线圈内的导体会受到洛伦兹力，从而产生一个转动力矩。
这个转动力矩可以通过以下公式计算：T = k * B * I * L其中T表示转动力矩，k表示一个常数，B表示磁场强度，I表示电流大小，L表示导体长度。
漏磁场的形成及影响因素
a）水平分量 b）垂直分量 c）合成的漏磁场
二、影响漏磁场的因素
1、外加磁场强度（H）的 影响
外加磁场强度H≥Hμm ，磁 导率下降，磁阻增大；磁 感应强度B在增加。当
H ↑→ 漏磁场Bleak ↑ B ≥ 80%B饱和, Bleak ↑↑（急剧
增大）
二、影响漏磁场的因素
❖ 2、缺陷的埋藏深度
通电线圈磁场分布规律可以看出，在线圈长度上 分布不均匀，在横截面上分布不均匀，当工件的 截面积不同时，磁化效果不同，用的磁化电流也 不同。
三、通电线圈的磁场
按通电线圈的长度L 和直径D之比
短螺管线圈 L/D＜1 有限长螺管线圈 L/D＞1 无限长螺管线圈 L/D＞＞1
线圈内磁场分布均匀，只 存在于线圈内部
把铁磁性材料磁化时，由材料中磁极所产生的磁场称为退磁 场，它对外加磁场有削弱作用，用符号ΔH表示。
退磁场与材料的磁化强度成正比
ΔH――退磁场 M――磁化强度 N――退磁因子
H N M
2.5.2 有效磁场
铁磁性材料磁化时，只要在工件上产生磁极，就会产生退磁 场，它削弱了外加磁场，所以工件上的有效磁场用H表示，等于外 加磁场减去退磁场。其数学表达式为：
❖ 缺陷与工件表面距离h越小，漏磁场越强。即h ↓→ Bleak ↑
二、影响漏磁场的因素
❖ 3、缺陷的深宽比
❖ 缺陷深度与宽度之比越大，漏磁场越强。即d/w ↑→ Bleak ↑
二、影响漏磁场的因素
❖ 4、缺陷的方向
❖ 夹角指缺陷延伸方向与磁场方向的角度， ❖ 垂直时漏磁场最强。 ❖ 平行或夹角小于30°时，几乎不产生漏磁场 ❖ 一般中灵敏度时，可检出夹角≥45°的缺陷
2. 应用 主要应用在环行工件的磁化中。
电机定子的工作原理
电机定子的工作原理
电机定子的工作原理是基于电磁感应的原理。
它由一系列绕在铁芯上的线圈组成。
当通电时，线圈中的电流会产生磁场。
根据安培环路定理，电流通过线圈所产生的磁场会导致铁芯中产生磁通量。
在电机中，定子的线圈被连接在外部电源上，形成电流通路。
当电流通过线圈时，定子产生的磁场会与励磁线圈产生的磁场相互作用。
这种相互作用会导致定子磁场与励磁磁场之间的力的作用。
根据洛伦兹力定律，受到力的作用的线圈会产生一个运动力矩，使得定子开始转动。
通过改变定子通电线圈的电流方向，可以改变定子磁场与励磁磁场之间的相互作用。
这样，定子就能够在不同方向上旋转。
同时，为了保持连续的旋转，通电线圈的电流方向需要时刻改变。
总之，电机定子的工作原理是利用通过定子线圈所通的电流产生的磁场与励磁磁场之间的相互作用，从而产生旋转力矩，使得定子开始转动。
直流电磁线圈原理
直流电磁线圈原理
直流电磁线圈是一种通过直流电流产生磁场的装置。
它由一根绝缘导线绕成螺旋形，形成线圈的结构。
当通过线圈的导线上通电时，电子流开始流动，形成闭合电路。
根据安培定律，电流在导线上形成一个磁场，方向由右手定则决定。
具体来说，根据右手定则，将右手大拇指指向电流的方向，则其他四指所形成的握拳方向即为磁场的方向。
因此，通过直流电磁线圈产生的磁场的方向与电流的方向是相互垂直的。
直流电磁线圈的磁场强度与通电电流的大小成正比。
当电流增大时，磁场强度也增大；反之，电流减小则磁场强度减小。
通过控制电流的大小，可以实现对直流电磁线圈磁场强度的调节。
直流电磁线圈可以应用于多种场合。
例如，它可以用于电磁继电器中，通过激励线圈来控制继电器的开关动作。
此外，直流电磁线圈也可以被用于电动机以及感应加热等设备中。
总之，直流电磁线圈利用通过导线的直流电流产生磁场的原理，可以用于控制电磁继电器等设备的操作。
它是电磁学的重要研究对象，也是工程技术领域中常用的元件之一。
第二章第一节 磁场的基本知识
五、磁场对通电线圈的作用
例2-1 直流电动机的工作原理如图2-7所示，在相对 放置的N极、S极之间有一个可以绕轴转动的电枢线 圈abcd。线圈的首、末端分别连接在两片相互绝缘 的换向片(铜片)上，这两个换向片就构成了换向器。 试分析该换向器的作用。
图2-7 直流电动机的工作原理
六、霍耳效应
图2-8 金属导体的霍耳效应
解 设线圈L1中，由“1”端流入增加的电流i，根据楞次定律可判 断出各线圈的感应电动势的极性如图2-18所示。所以端子“1”、 “3”、“5”为同名端，“2”、“4”、“6”亦为同名端。
第四节
铁磁性材料及其磁性能
一、铁磁性材料的磁化
1.磁畴 2.铁磁性材料的磁化 3.磁化曲线 4.磁滞回线
2.铁磁性材料的磁化
图2-11 右手定则
3.感应电动势的大小
三、转动线圈内的感应电动势
图2-12 在磁场中的 线圈中的感应电动势
三、转动线圈内的感应电动势
图2-13 直流发电机的工作原理
四、涡流
图2-14 铁心中的涡流 a)整体铁心中的涡流 b)叠片铁心中的涡流
第三节
自感和互感
一、自感
1.自感现象 2.自感
1.楞次定律
3)由右手螺旋定则，判断出感应电动势的方向为A端为“＋”、B端 为“-”，感应电流的方向由A端流进检流计。
2.法拉第电磁感应定律
2.法拉第电磁感应定律
2.法拉第电磁感应定律
图2-10 直导体中的感应电动势
二、直导体中的感应电动势
1.在磁场中运动的直导体的感应电动势 2.右手定则 3.感应电动势的大小
第六节
电磁铁
图2-26 电磁铁的结构
二、交流电磁铁
1.交流电磁铁的电磁关系 2.交流电磁铁的吸力和短路环 3.交流电磁铁的特点
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开始
研究电磁铁的南北极
电磁铁有南北极吗？
合作探究，验证猜想
方案：
猜想电磁铁的性质
（2）有两个磁极,并且两级可以 改变。
实验验证：
根据磁铁“同极 相斥、异极相吸” 的性质，用小磁针 进行判断电磁铁是 否有磁极，如果电 磁铁的一端靠近磁 铁的两个磁极时会 发生相吸或相斥现 象，则判断电磁铁 也有磁极。
电磁铁磁性的有无可 以通过 通断电来控制。
磁铁的磁性有无无法 控制，永远有磁性。
电磁铁工作过程中的能量转化？
（电能 ）转化成了（ 电磁能 ）
你知道我们生活中 有哪些是利用了 电磁铁来工作的么？
说说在日常生活中电磁铁的应用。
磁铁的用途 1电 . 회사소개
放飞思维，大胆想象
听 筒
电 铃
电磁起重机
8、通电的线圈（一）
回忆一下磁铁有哪些性质？
性质1、 有磁性，能吸铁。
回忆一下磁铁有哪些性质？
性质2、 有两个磁极。同极相斥，异极相吸。
磁铁能吸引铁钉，铁钉不能吸引铁钉
带线圈的铁钉能吸引铁钉么？
注意：线圈 是导线，一 般用的是铜 丝，导线可 以裸露，也 可以用绝缘 皮包住。
给带线圈的铁钉上连接到电池 的两极上以后能吸引铁钉么？
判断： 1．电磁铁任何时候都有磁性。（ ） × 2．改变线圈的绕向，电磁铁的南北极 仍然不变。 （ × ） 3．制作电磁铁，线圈绕好后，应除去导 √ 线两端的绝缘外皮。 （ ）
在这个装 置中，电 池起到了 关键性的 作用，它 利用铁棒 和线圈把 电能转化 成了电磁 能。
分析 魔术表演
此时铁钉可以像磁铁一样吸引铁钉
思考
铁钉在什么情况下可以
变得具有磁性？
1.缠绕导线
2.连入电路
我们可以给带线圈的铁钉起个名字么？
电磁铁
什么是电磁铁？
利用电流通过绕制的线圈产
生磁性的装置叫做电磁铁。
结论
越多 当电流一定时，电磁铁线圈的匝数______, 越强 磁力______.
练习（一）：
填空： 1．电磁铁是利用 电流 产生磁性的装置。 2．电磁铁主要由 铁芯 、 线圈两部分构成。 3．电磁铁的两极是可以 改变 的。南极用字 母 S 表示，北极用字母 N 表示。 4．要改变电磁铁的SN极，可以改变 线圈缠绕方向，也可以改变串联电池方向 。
练习（二）：
选择： 1．电磁铁在 A 时产生磁性，在 B 后磁性消失。 A . 通电 B. 断电 2．制作电磁铁时，绝缘导线 A 绕在铁芯上。 A. 应始终按同一方向 B. 可以按照不同方向 3．在实验中，通常用 B 来辨认电磁铁的SN极。 A . 水浮法 B. 指南针 C. 悬浮法
练习（三）：
改变线圈的方向磁极就会改变
电磁铁的南北极与哪些因素有关？
我的结论：
电磁铁的两极是可以改变 的。线圈绕向改变了，或 者电流方向改变了，它的 两极都会改变。
6.研究电磁铁的磁力
1.制作：线圈匝数不同的两个电磁铁 （40匝和80匝） 2.研究电磁铁的磁力 猜测：电磁铁的磁力跟哪些因素有关？ 电磁铁的磁力 电流 线圈匝数
电磁铁有南北极吗？
电磁铁也有南北极
电磁铁的南北极
电磁铁南北极与哪些因素有关？
合作探究，验证猜想
电磁铁的南北极与哪些因素有关？
我的猜想：
猜想1：
可能与电磁铁的南北极与电池的接法有关吧？
猜想2：
可能与线圈缠绕的方向有关吧？
电磁铁的磁极方向可以改变吗？
改变电流的方向磁极就会改 变
电磁铁的磁极方向可以改变吗？
• 电磁起重机怎么样工作？：电磁起重 机的主要部分是电磁铁，它是利用电 流的磁效应原理搬运钢铁物品的机器。 当接通电流时，电磁起重机产生强大 磁场，吸起钢材，运到目的地，断开 电流，磁性消失钢材就落下来。
电磁铁
利用本节课所学知识说说电铃的工作原理
青岛版科学六年制六年级下册
8.通电的线圈（二）
（1）研究电磁铁的磁力强弱跟电流的关系
实验 改变电流
电流小 电流大
现象 增大电流，电磁铁吸引 的大头针数目_____. 增多 结论 大 电磁铁的磁力_____. 越强 通过电磁铁的电流越____,
(2)研究电磁铁的磁力跟线圈匝数的关系 实验 改变线圈匝数
现象
多 匝数越______, 强 磁力越______.
线圈 2.构造： 铁芯
由线圈和铁芯组成
• 在铁钉上绕线圈。 • 用有绝缘皮的导线在 大铁钉上沿一个方向 缠绕50圈-100圈，导 线两头留出10厘米-15 厘米做引出线。固定 导线两头，以免松开。 • 用砂纸把导线头磨 光亮。
钉尖 钉帽
测试电磁铁的磁性
电磁铁断电磁性消失
用电也可以制造磁铁
电磁铁与磁铁有什么区别？