电工基础 精品 第二章

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第一章 设备维修前 Nhomakorabea准备工作
第一节 磁场的几本知识
3.磁导率
用来表示介质对磁场影响的物理量是磁导率,用字母μ表 示。不同的介质,磁导率也不同。磁导率的单位为亨/米(H/m)。 0 r 磁导率,相对磁导率。
4.磁场强度
磁场中某点的磁场强度就是该点的磁感应强度B与介质磁导率 μ的比值,用字母H表示,即
H=B/μ
磁场强度的方向和所在点的磁感应强度的方向一致。它的单位为安/ 米(A/m)。环形线圈通电后,线圈中的磁场强度和磁感应强度分别 为
H=IN/L
第一章 设备维修前的准备工作
B=μH=μIN/L
第一节 磁场的几本知识
式中 I——线圈中的电流(A); N——线圈的匝数; l——线圈的平均长度(m); μ——线圈中介质的磁导率(H/m); H——线圈中的磁场强度(A/m); B——线圈中的磁感应强度(T)。
第一章 设备维修前的准备工作
第二章 电磁原理
目 录
一、自感 二、互感 第四节铁磁性材料及其磁性能 一、铁磁性材料的磁化 二、铁磁性材料的磁性能 三、铁磁性材料的种类 第五节磁路和磁路定律 一、磁路 二、磁路基本定律 三、磁屏蔽 第六节电磁铁 一、直流电磁铁 二、交流电磁铁 复习思考题
第一章 设备维修前的准备工作
e=│Δφ/ΦΔt│
式中 ΔΦ=Φ2-Φ1——磁通的变化量(Wb); Δt——磁通变化ΔΦ所需时间(s); e——感应电动势(V) eN e t t
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
第一章 设备维修前的准备工作
第二节 电磁感应
当直导体作切割磁力线运动时,导体中就有感应电动势产生, 若导体构成闭合回路,则回路中就会有感应电流,这就是在磁场中 运动的直导体的电磁感应现象。 2.右手定则 将右手伸开,使拇指和其余四指互相垂直,让磁力线垂直穿 入手心,拇指指向导体运动的方向,则其余四指所指方向就是感应 电动势的方向。 3.感应电动势的大小 当导体运动方向与磁力线垂直时,其关系式为:
i eL L t

L——线圈的自感(H); ——流过线圈电流的变化(A); i t ——电流变化Δi所需的时间(s); eL ——自感电动势(V)。
如图2-14所示,当流过线圈的电流增加时,自感电动势(电流)的方 向要与原电流方向相反;当流过线圈的电流减小时,自感电动势(电 流)的方向要与原电流方向一致,即自感电动势的方向总是阻碍原电 流的变化。要使任何线圈中的电流发生改变,就必然会引起自感应的 作用,来阻碍线圈中电流的改变。显然,线圈的电感愈大,自感应的 作用也愈大,线圈中的电流也愈不容易改变。
第一章 设备维修前的准备工作
第一节 磁场的几本知识
经过同样的分析可知,载流导线1受到的电磁力F1的方向向右。 所以两个平行直导线通以相同方向的电流时,将会互相吸引。如果 I1和I2方向相反时,如图2-7b所示,根据同样分析可知,两个反 向的平行直线电流,通过磁场的作用,将互相排斥。
七、霍耳效应
L
i
式中
i——通过线圈的电流(A); L ——电流i在线圈中产生的自感磁链(Wb); L——线圈的自感(H)。自感 L 又称为电感。 电感的单位是亨利(H)
第一章 设备维修前的准备工作
第三节 自感和互感
1mH 103 1H 10 6 H H
eL
式中
L t
2.通电线圈的磁场
通电螺线管其极性和电流方向之间的关系也可以用右手螺旋定 则来判定,即:用右手握住线圈,让弯曲四指和线圈中电流方向 一致,那么伸直的大拇指的方向就是线圈中磁场的方向, 如图2-3b所示。
四、磁场的基本物理量
1.磁感应强度
磁感应强度是描述磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。在磁 场中的一个固定点上,磁场力与电流、导体长度的比值是一个常数, 这个比值就是磁感应强度,用字母B表示。磁感应强度的单位 是特斯位,简称“特”(T)。磁感应强度是个矢量,它不但有大小, 而且有方向。磁感应强度的方向就是磁场的方向,磁感应强度的大 小和方向都相同的磁场称为均匀磁场。
第一节 磁场的几本知识
一、磁现象
二、磁场和磁力线
1.磁场
磁体之间的相互作用力是通过磁体周围所产生的磁场进行的, 小磁针停止转动后,它的N极所指方向就是该点的磁场方向。
2.磁力线
磁场的分布可以用磁力线来描绘。条形磁铁的磁力线如图 2-1所示。 磁力线具有如下性质: 1)在任何磁场中,每一条磁力线都是无头无尾的封闭曲线,在 磁体外部由N极出发回到S极,而在磁体内部则由S极指向N极。 2)磁力线上任意一点的切线方向,就是小磁针N极的指向,也 就是该点的磁场方向。 3)磁力线的疏密程度表示磁场的强弱,磁场较强的地方,磁力 线较密;反之,磁场较弱的地方,磁力线较疏。
e=Blυ
式中

B——匀强磁场的磁感应强度(T); l——导体在磁场中的有效长度(m); υ——导体的运动速度(m/s); e——导体的感应电动势(V)。
当导体运动方向和磁力线平行时,导体两端感应电动势为零。
第一章 设备维修前的准备工作
第二节 电磁感应
三、转动线圈内的感应电动势
如图2-12所示,任一时刻,N匝线圈在匀强磁场中转动所产生 的感应电动势为
第一章 设备维修前的准备工作
第一节 磁场的几本知识
2.磁通
(1)磁通〓磁通是指磁场中垂直穿过某一截面磁力线的数目, 用字母Φ表示,单位为韦伯(Wb)。在均匀磁场中,当磁力线 与截面垂直时,磁感应强度和磁通的关系为
Φ=BS
式中 S——磁感应强度B垂直穿过的截面面积(m2); Φ——穿过面积S的磁通(Wb); B——磁场中的磁感应强度(T)。
第一章 设备维修前的准备工作
第一节 磁场的几本知识
图2-1条形磁铁的磁力线
三、电流的磁场
1.通电直导线的磁场通电直导线的磁场如图2-2a所示。
图2-2通电直导线的磁场 a)通电直导线的磁力线 b)右手螺旋定则
第一章 设备维修前的准备工作
第一节 磁场的几本知识
用右手螺旋定则,即:用右手握住导线,让伸直的大拇指指向 电流方向,那么弯曲四指所指的方向就是磁力线的环绕方向, 如图2-2b所示。
第一章 设备维修前的准备工作
第二节 电磁感应
2)线圈感应电流的磁通应和原磁通方向相同,即为向下方向。 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端流进检流计的。
2.法拉第电磁感应定律
不论任何原因使通过回路面积的磁通量发生变化时,回 路中产生的感应电动势与磁通量对时间的变化率成正比
五、磁场对通电直导体的作用
1.磁场对通电直导体的作用如图2-5a所示,磁场对通电直导线 是有力的作用的,这种作用力叫电磁力。电磁力也被称为安培力。
图2-5 磁场对电流的作用 a)磁场对通电导体的作用 b)左手定则
第一章 设备维修前的准备工作
第一节 磁场的几本知识
2.电磁力的大小
通电直导线与磁场平行的时候,直导线所受到的电磁力为零。 而当通电直导线与磁场垂直的时候,直导线所受的电磁力最大,其 大小为
技能型人才培训用书
国家职业资格培训教材
电工基础(中级)
国家职业资格培训教材编审委员会 编 黄涛勋 主编
技能型人才培训用书
国家职业资格培训教材
第二章 电磁原理
依据劳动和社会保障部
制定的《国家职业标准》要求编写
第一章 设备维修前的准备工作
培训学习目标
熟悉铁磁性材料的特性和电磁关系,会 用电磁感应定律和楞次定律分析感应电动势, 能用磁路定律和电磁关系式分析简单磁路。
例2-1试分析图2-7所示的两根平行通电导线间的相互作用力。
第一章 设备维修前的准备工作
第一节 磁场的几本知识
图2-7平行载流导线的相互作用 a)电流方向相同 b)电流方向相反 解:
如图2-7a所示,I1和I2同方向,先分析通电导线2的 受力情况:通电导线1在通电导线2处产生磁场,这个磁场的磁 感应强度是B1,根据右手螺旋定则可判定出其方向向下。通电 导线2处在B1的磁场中,必受到电磁力F2的作用,其方向可 由左手定则判定为向左。
F=BIl
式中B——匀强磁场的磁感应强度(Wb/m2); I——导体中的电流(A); l——导体在磁场中的有效长度(m); F——导体受到的电磁力(N)。
3.电磁力的方向
左手定则的内容是:平摊开左手,使大拇指和其余四指垂直, 使磁力线垂直进入手心,如果四指指向的是电流方向,那么大拇指 所指的方向就是电磁力的方向。左手定则常用来判断电动机的运 动方向,所以又叫做电动机定则。
六、磁场对通电线圈的作用
第一章 设备维修前的准备工作
第一节 磁场的几本知识
图2-6 磁场对通电线圈的作用
电磁转动力矩: 式中
T=BIScosθ
T——载流线圈在匀强磁场中受到的电磁力矩(N·m); B——匀强磁场的磁感应强度(T); I——线圈中通过的电流(A); S——线圈的面积(m2); θ——线圈的平面与磁场方向的夹角(rad)。
第三节 自感和互感
一、自感
1.自感现象
由于回路中电流产生的磁通量发生变化,而在回路自身中激起 感应电动势的电惯性现象,称为自感现象,简称自感。由自感现象 所产生的感应电动势叫做自感电动势,用符号eL表示。
2.自感
线圈中通过电流时,在线圈自身产生的磁通叫做自感磁通,用符 号ΦL表示。自感磁通ΦL与线圈 匝数N的乘积NΦL叫做自感磁链, 用ΨL表示。我们把自感磁链与线圈电流 I 的比值,称为此线圈的自 感,用L表示,即 L
第二章 电磁原理
目 录
第一节磁场的基本知识 一、磁现象 二、磁场和磁力线 三、电流的磁场 四、磁场的基本物理量 五、磁场对通电直导体的作用 六、磁场对通电线圈的作用 七、霍耳效应 第二节电磁感应 一、楞次定律与法拉第电磁感应定律 二、直导体中的感应电动势 三、转动线圈内的感应电动势 四、涡流 第三节自感和互感
磁感应强度在数值上可以看成是与磁场方向垂直的单位面积上通过 的磁通,所以又称为磁通密度,显然 1T 1WB 2 m (2)磁通连续性原理〓对于磁场中任何一个闭合面而言,进入闭合 面的磁通恒等于穿出该闭合面的磁通,或者说闭合面上磁通的代数 和等于零,这就是磁通连续性原理,其关系式为∑Φ=0
四、涡流
Em NBSw
当块状金属处于变化着的磁场中,或者在磁场中运动时,金属 体内也将产生感应电流,这种电流会在金属体内自行闭合,就像水流 形成的旋涡一样,所以把这种现象称为涡流。如图213a所示 图2-13铁心中的涡流 a)整体铁心中的涡流 b)叠片铁心中的涡流
第一章 设备维修前的准备工作
e=NBSωcosωt
图2-12在磁场中的线圈中的感应电动势
第一章 设备维修前的准备工作
第二节 电磁感应
式中 B——匀强磁场的磁感应强度(T); S——线圈的面积(m2); ω——线圈转动的恒定角速度(rad/s); N——线圈的匝数。
当线圈平面与磁场方向平行时,感应电动势最大,即:
如图2-8所示,在金属板中沿着与磁场B垂直的方向通以电流I 时, 在金属板上下两表面之间就会出现横向电势差UH,这种现象称为霍 耳效应,电势差UH称为霍耳电势差。霍耳电势差与磁感应强度B和 电流I 成正比。
第一章 设备维修前的准备工作
第二节 电磁感应
一、楞次定律与法拉第电磁感应定律
1.楞次定律 闭合回路中感应电流的方向,总是企图使感应 电流自身所产生的通过回路面积的磁通量,去补偿 或者说反抗引起感应电流的磁通量的改变。 例2-2试着用楞次定律分别确定图2-9所示实验中,当条形磁铁N极插 入和抽出线圈时,线圈中感应电流的方向。 解:(1)磁铁插入线圈时: 1)由磁铁N极出发穿过线圈的磁力线方向向下,即原磁通的 方向向下,当磁铁插入线圈时,通过线圈的磁通是增加的。 2)根据楞次定律,线圈感应电流的磁通和原磁通方向相反, 即为向上方向。 3)根据右手螺旋定则,可判断出感应电动势的方向为A端为 “-”、B端为“+”,感应电流的方向是由B端流进检流计的。 (2)磁铁抽出线圈时: 1)线圈原磁通方向向下,通过线圈的磁通减少。
相关文档
最新文档