第五章 磁场和磁路复习.
磁场知识点复习
磁场知识点复习在物理学中,磁场是一个十分重要的概念。
它看不见、摸不着,却在许多方面发挥着关键作用。
接下来,让我们一起对磁场的相关知识点进行一次全面的复习。
一、磁场的基本概念磁场是一种存在于磁体周围的特殊物质。
磁体间的相互作用就是通过磁场来实现的。
磁场具有方向和强弱。
我们通常用磁感线来形象地描述磁场,磁感线的疏密程度表示磁场的强弱,磁感线的切线方向表示磁场的方向。
二、磁场的产生1、永磁体:天然的磁体,如磁铁,能够产生磁场。
2、电流:通电导线周围会产生磁场,这是奥斯特实验所证明的。
而且,电流越大,产生的磁场越强。
3、变化的电场:根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场也能产生磁场。
三、磁场的基本性质磁场对放入其中的磁体、通电导体和运动电荷有力的作用。
这种力称为磁力。
例如,将小磁针放入磁场中,小磁针会发生偏转,这就是磁场对磁体作用的表现。
四、磁感应强度磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,用字母 B 表示。
其定义为:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安培力 F 跟电流 I 和导线长度 L 的乘积 IL 的比值,即 B = F /(IL)。
磁感应强度是矢量,其方向就是磁场的方向。
在磁场中某点,小磁针静止时 N 极所指的方向就是该点的磁感应强度方向。
五、安培定则1、安培定则(也叫右手螺旋定则)用于判断直线电流产生的磁场方向:用右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
2、对于环形电流和通电螺线管产生的磁场方向,同样可以用安培定则来判断:让右手弯曲的四指与环形电流或通电螺线管的电流方向一致,伸直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向或通电螺线管内部磁感线的方向。
六、磁通量磁通量是表示穿过某一面积的磁感线条数的物理量,用字母Φ 表示。
其计算公式为Φ = B·S,其中 B 是磁感应强度,S 是垂直于磁场方向的有效面积。
磁通量是标量,但有正负之分。
电工技术基础与技能【周绍敏】第五章磁场和磁路练习题答案
电工技术基础与技能【周绍敏】第五章磁场和磁路练习题答案( )。
电工技术基础与技能A.FB.0.5 FC.2 FD.4 F 第五章磁场和磁路练习题 7、如5-23所示,处在磁场中的载流导线,受到的磁场力的方向应为( )。
班别:高二( A. ) 姓名: 学号: 成绩: 垂直向上 B.垂直向下C.水平向左D.水平向右一、是非题(1.5X20) 8、空心线圈被插入铁心后( )。
1、磁体上的两个极,一个称为N极,另一个称为S极,若把磁体截成两段,则一段为N极,另 A.磁性将大大增强 B.磁性将减弱一段为S极。
( ) C.磁性基本不变 D.不能确定 2、磁感应强度是矢量,但磁场强度是标量,这是两者之间的根本区别。
( ) 9、为减小剩磁,电磁线圈的铁心应采用( )。
3、通电导体周围的磁感应强度只取决于电流的大小及导体的形状,而与媒介质的性质无关。
A.硬磁性材料 B.非磁性材料( ) C.软磁性材料 D.矩磁性材料 4、在均匀介质中,磁场强度的大小与媒介质的性质无关。
( ) 10、铁磁性物质的磁滞损耗与磁滞回线面积的关系是( )。
5、通电导线在磁场中某处受到的力为零,则该处的磁感应强度一定为零。
( ) A.磁滞回线包围的面积越大,磁滞损耗也越大6、两根靠得很近的平行直导线,若通以相同方向的电流,则他们相互吸引。
( ) B.磁滞回线包围的面积越小,磁滞损耗也越大 7、铁磁性物质的磁导率是一常数。
( ) C.磁滞回线包围的面积大小与磁滞损耗无关以上答案均不正确 8、铁磁性物质在反复交变磁化过程中,H的变化总是滞后于B的变化,称为磁滞现象。
( ) D.9、电磁铁的铁心是由软磁性材料制成的。
( )10、同一磁性材料,长度相同,截面积大则磁阻小。
( ) 三、填充题1、磁场与电场一样,是一种物质,具有力和能的性质。
二、选择题 2、磁感线的方向:在磁体外部由 N 指向 S ;在磁体内部由 S 1、判定通电导线或通电线圈产生磁场的方向用( )。
磁场和磁路知识点总结
磁场和磁路知识点总结一、磁场基础概念1. 磁场的概念磁场是物质周围或者物质内部存在的空间,该空间内每一点都存在着磁力的作用,通常用B表示。
磁场是物质所具有的最基本的物理性质之一。
在物质中,由于电子自身的自转产生了绕轨道上前进的电流,而电流则产生磁场。
这就是原子、分子和物质微观结构形成的原因,说明了磁场的实质。
2. 磁感线磁感线是用来表示磁场的一种图示法,即表现磁场的方向、强度和区域的一种方法。
3. 磁场强度磁场强度,通常由H表示,是磁场介质内任一点单位长度磁体磁化,产生的磁场强度。
二、磁路的概念1. 磁路的概念磁路是由磁路主体和磁路气隙两个组成部分构成的。
它是闭合的,但绕封闭轮廓的电动机是有励磁的,则没有完全闭合磁路。
在不同的电供电压下,发生不同的电磁能量转化,是电机工作的基础。
2. 磁路设计的基本要求磁路设计是指设计电磁设备的磁路结构,又称磁路设计。
磁路设计的基本要求有很多,包括各种要素的选择及组合。
磁路设计应该是可以促进和推动电机效果,使电机保持最高效率的设计。
3. 磁路的分析磁路分析是为了定量计算磁路中各种参数的影响,及时发现磁路中可能存在的问题,进行技术分析和处理。
三、磁场与磁路的关系1. 磁场与磁路之间的联系磁场与磁路是相互联系的,磁场的产生、存在和变化,必然需要磁路作为周围环境。
反之,磁路中磁通的变化也必然会引起周围磁场的变化。
这种联系是磁场和磁路的关系。
2. 磁路与效应磁场与磁路的关系,不仅是在实际电磁设备中产生电机效应,磁路中的参数对于电磁设备的性能起着至关重要的作用。
任意一点的磁场强度、磁感应强度、磁通、磁势等都至关重要,同时又与磁路中各种参数有关。
不同的磁路、磁场产生和变化的结果,最终会在转换和作用电机效果过程中得到充分的体现,所以这点和电磁学颇为类似。
四、磁路的基本参数1. 磁路的导磁系数磁路的导磁系数,是磁路中的物质对磁通的相对通过能力。
磁路中磁通的大小是取决于磁路导磁系数的。
磁场复习课件
电流元法:圆环处在通电直导线的磁场中,由 右手螺旋定则判断出通电直导线右侧磁场方向垂 直纸面向里,由左手定则判定,水平放置的圆环外 侧半圆所受安培力向上,内侧半圆所受安培力方向 向下,从左向右看逆时针转; 特殊位置法转到与直导线在同一平面内时,由 于靠近导线一侧的半圆环电流向上,方向与直导线 中电流方向相同,互相吸引,直导线与另一侧半圆 环电流反向,相互排斥,但靠近导线的半圆环处磁 感应强度 B 值较大,故 F 引>F 斥,对圆环来说合力 向左.
临界问题注意事项
(1)刚好穿出或刚好不能穿出磁场的条件是带电粒子在磁场中运 动的轨迹与边界相切
(2)带电粒子在洛伦兹力作用下飞越有界磁场时,由于粒子运 动轨迹是圆弧状,因此,可能会从不同的位置穿越边界,临界 条件可能不唯一
一磁场宽度为L,磁感应强度为B,如图5所示,一粒子质 量为m,带电荷量为-q,不计重力,以一速度(方向如图3-6- 10)射入磁场.若使其不从右边界飞出,则电荷的速度应为多 大?
图5
【解析】
若要粒子不从右边界飞出,则当达到最大速度
时,半径最大,此时运动轨迹如图所示,即轨迹恰好和右边界 相切. 由几何关系可求得最大半径r,即r+rcos θ=L, L 所以r= 1+cos θ 由牛顿第二定律得qvB=mv2/r Bqr BqL 所以vmax= m = . m1+cos θ
【答案】
BqL 0<v≤ m1+cos θ
磁场复习
知识结构
磁体之间 电流(运动电荷)之间 磁体与电流(运动电荷)之间
磁感应强度 磁感线 磁通量 磁体受力 指南针 物质磁化
存在 相互作用
磁场
几种典型磁场 (安培定则)
电流受力 (安培力) 电动机 磁电式电流表
第五章磁路与变压器
A*
A*
X
X
a* x
a x*
i
F1
A •
Xi a
• x
F2
A •
X a•
x
i
F1
A •
Xi a
x 同名端
•
F2
A •
X a
x•
同名端
二、线圈的接法 电器使用时两种电压(220V/110V)的切换:
1
*
3
*
2
4
220V: 联结 2 -3
110V: 联结 1 -3,2 -4
两种接法下线圈工作情况的分析
220V:联结 2 -3
i
1 10 *
N
3
U 220
*
2
N
4
励磁
i10
2
N
Φ m
U220 4.44 f (2N )Φm
Φ m
U 220
4.44 f 2N
220V:联结 2 -3
Φ m
U 220
4.44 f 2N
110V:联结 1 -3,2 -4
i10 1
*
1,3
3
U 110
*
2
2,4
4
U110 4.44 f (N )Φm
按绕组数分: 双绕组、多绕组及自耦变压器。
二. 构造
变压器铁心: 硅钢片叠压而成。 变压器绕组: 高强度漆包线绕制而成。 其它部件: 油箱、冷却装置、保护装置等。
线圈 铁心
铁心
壳式变压器
线圈 心式变压器
单相变压器的基本结构
i1 Φ
u1
铁芯
i2
u2 RL
原边 绕组
副边 绕组
电磁波与电磁场(总复习).
5.电容C
q q U 1 2 1 1 q2 2 (We qU CU ) 2 2 2C We
V
1 n 电场能量:We qii 2 i 1
1 E DdV 2
二、计算
1.基本计算:均匀媒质、2种媒质中带电体周围的 D、E、 ? 分析方法:使用高斯定律
C
0 4
B(r )
0 4
V
J ( r ') R dV ' 3 R
J mS M n
3.基本方程: H dl I H J 本构关系: B H 矢量磁位: B A 4.边界条件:B2 n B1n 5. 电感:L I M 12
一主要知识点概念主要结论第五章时变电磁场一主要知识点
第 1章
矢量分析要点
一 、概念 1.“场”:定义、分类、几何描述方法? 2. 亥姆霍兹定理? 二、标量场 G e e e
l
x
x
y
y
z
z
P0
cos cos cos G l 0 x y z
3.瞬时矢量与复矢量之间的转换规则?
( x, y, z)e jt ] E( x, y, z, t ) Re[E
波动方程的2种形式?复数波动方程的推导? 二、计算: 1.场的瞬时形式与复矢量之间的转换? 2.已知磁场,求电场: 已知电场,求磁场:
第六章
平面电磁波
一、主要知识点 均匀平面波传播特性;波的极化 1.均匀平面波定义 2.无耗介质中 E ex E0 e jkz E( z, t ) ex E0m cos(t kz 0 )
计算: ?
磁场复习资料
磁场复习资料磁场复习资料磁场是物理学中一个重要的概念,它是指由电流产生的力场。
在我们的日常生活中,磁场无处不在。
从电磁铁吸附物体到电动机的运转,磁场都扮演着重要的角色。
为了更好地理解和应用磁场的知识,下面将为大家提供一些磁场的复习资料。
1. 磁场的基本概念磁场是由电流产生的力场,它可以通过磁感线来描述。
磁感线是用来表示磁场的方向和强度的线条。
在磁场中,磁感线总是从北极指向南极,形成一个闭合的回路。
磁场的强度可以通过磁感线的密度来表示,密度越大,磁场越强。
2. 磁场的特性磁场有许多特性,其中最重要的是磁力线与磁场的关系。
磁力线是指在磁场中物体所受到的力的方向和大小。
根据安培定律,磁力的大小与电流的大小成正比,与距离的平方成反比。
另外,磁场还具有磁场线的环路定理,即在闭合的回路中,磁场线的磁通量等于零。
3. 磁场的应用磁场在工业和科学研究中有着广泛的应用。
其中最常见的应用是电动机和发电机。
电动机是将电能转化为机械能的装置,而发电机则是将机械能转化为电能的装置。
这些装置利用磁场的作用力使得转子转动,从而实现能量的转换。
此外,磁场还用于磁共振成像(MRI)和磁性材料的制备等领域。
4. 磁场的数学描述磁场可以通过数学公式进行描述。
根据安培定律,磁场的强度可以通过电流和距离的关系来计算。
另外,根据比奥-萨伐尔定律,磁场的强度与电流的方向和距离的关系有关。
这些数学公式可以帮助我们更好地理解和计算磁场的特性。
5. 磁场的实验为了更好地理解磁场的特性,我们可以进行一些简单的实验。
例如,我们可以使用磁铁和铁屑来观察磁场的作用力。
将磁铁放在一张纸上,然后将铁屑撒在磁铁周围,我们可以看到铁屑会排列成一条条磁感线。
此外,我们还可以使用磁力计来测量磁场的强度。
通过这些实验,我们可以更加直观地了解磁场的特性。
综上所述,磁场是物理学中一个重要的概念,它在我们的日常生活中起着重要的作用。
通过对磁场的复习资料的学习,我们可以更好地理解和应用磁场的知识。
中考物理磁性与磁场复习知识框架
中考物理磁性与磁场复习知识框架磁性是物质特有的属性,磁场是磁力作用的介质。
了解磁性与磁场的基本概念及相关知识对于中考物理的取得好成绩至关重要。
下面是中考物理磁性与磁场的复习知识框架。
一、磁性材料的分类1. 铁磁材料:具有明显磁性,能被永久磁铁吸引,如铁、钢等。
2. 非磁性材料:不具有磁性,不能被永久磁铁吸引,如木材、玻璃等。
3. 顺磁材料:具有弱磁性,被磁铁吸引,但失去磁性后不会保留磁性,如铝、锌等。
4. 抗磁材料:具有很弱的反磁性,不能被永久磁铁吸引,如铜、银等。
二、磁场的特征1. 磁感线:用于表示磁场方向和形状的线条。
2. 磁力线:磁感线的方向即为磁力作用的方向。
3. 磁场的强弱:磁力线的稀密程度反映了磁场的强弱。
三、电流产生磁场1. 安培环路定理:电流产生的磁场强度与电流成正比,与导线形状、位置和方向有关。
2. 右手定则:握住导线,拇指指向电流方向,其他四指弯曲的方向即为磁场方向。
四、磁场对运动带电粒子的作用1. 洛伦兹力的方向:磁场与电流成夹角时,磁场对运动带电粒子的作用力垂直于速度方向和磁场方向。
2. 电子在磁场中的轨迹:电子在磁场中受到洛伦兹力的作用,呈螺旋线轨迹。
五、电磁铁的原理与应用1. 电磁铁的构造:由线圈和铁芯组成。
2. 电磁铁的原理:通电产生的磁场使铁芯具有磁性。
3. 电磁铁的应用:广泛用于电磁吸盘、电磁制动器、电磁离合器等。
六、磁感应强度与磁通量的关系1. 法拉第电磁感应定律:变化的磁场可以感应出电动势。
2. 磁感应强度的方向:指向磁力线的反方向。
3. 磁通量的单位:韦伯,符号为Φ。
4. 磁感应强度与磁通量的关系:Φ=B·S·cosθ,其中B为磁感应强度,S为面积,θ为磁场与法向的夹角。
七、电磁感应现象及应用1. 磁场中导线运动引起的感应电动势。
2. 电磁感应规律:感应电动势与导线运动速度、导线长度、磁感应强度之间的关系。
3. 发电机的原理:利用磁场与导线的相对运动产生感应电动势,实现机械能转化为电能。
第5章_《磁场与磁路》单元检测题
第5章_《磁场与磁路》单元检测题第五章《磁场与磁路》检测题班级姓名成绩一、填空题(每空1分,共22分)1、磁体或载流导体周围存在着,磁极之间的相互作用、磁体对载流导体的作用都是通过完成的。
2、磁场具有和的性质。
3、磁感应强度B表示磁场中的磁场强度和方向的物理量,它与磁场中的介质。
4、磁场强度是量,方向与的方向一致。
5、磁化曲线反应了铁磁性物质被磁化时,随变化的规律。
6、描述磁场的四个主要物理量是,其单位分别是。
7、磁导率μ是衡量物质的物理量,铁磁性物质的磁导率。
8、根据铁磁性物质不同的磁滞回线形状,可将其分为、和物质三类。
9、磁场间相互作用的规律是同名磁极,异名磁极。
10、由铁磁性材料组成能让磁通集中通过的回路称为,集中通过铁磁性材料磁路的磁通称为,散发在其它物质中的磁通称为。
二、选择题(每题3分,共30分)1、磁感线的方向规定为()A、由S极到N极B、由N极到S极C、在磁体内部由N极指向S极,在磁体外部则由S极指向N极。
D、在磁体内部由S极指向N极,在磁体外部则由N极指向S极。
2、两根相距不远且相互平行的直导线通以相同方向的电流,则它们将互相()A、相互排斥B、不排斥也不吸引C、吸引D、先排斥后吸引3、如图1所示,6根导体互相绝缘,所通电流均为I,A、B、C、D均为相等正方形,那么指向纸内的磁通量最大的区域为()A、A区域B、B区域C、C区域D、D区域4、磁感应强度B与磁通ф的关系是()A、磁感应强度B大,磁通ф就小B、磁通ф大,磁感应强度B就大C、磁通ф和磁感应强度B成正比关系D、磁感应强度B等于磁通ф与它在垂直方向所通过的面积S的比值5、一铁芯线圈,接在直流电压不变的电源上,当铁芯的横截面积变大而磁路的A、增大B、减小C、不变D、不能确定6、不同物质的磁导率μ不同,在相同条件下,μ越大()A、磁场越弱,磁感应强度越小B、磁场越弱,磁感应强度越大C、磁场越强,磁感应强度越大D、磁场越强,磁感应强度越小7、铁磁性物质在反复磁化过程中,磁感应强度B的变化总是()A、超前B、滞后C、同步D、先超前后滞后8、判断电流周围磁场方向是用()A、右手定则B、左手定则C、楞次定律D、右手螺旋法则9、计算机中作为存储元件的环形磁芯是用()材料制成的。
磁场复习课件
长为L,间距也为L的两平行金属板间有垂直向里 的匀强磁场,磁感应强度为B,今有质量为m、带 电量为q的正离子从平行板左端中点以平行于金属 板的方向射入磁场。欲使离子不打在极板上,入 射离子的速度大小应满足的条件是?
四.速度选择器
在正交电、磁场中,若不计重力, 则: E qE qvB v B
3.圆形边界 (1)圆形磁场区域规律要点: ①相交于圆心:带电粒子沿指向圆心的方向进入磁场,则 出磁场时速度矢量的反向延长线一定过圆心,即两速度矢量相 交于圆心,如图甲. ②直径最小:带电粒子从直径的一个端点射入磁场,则从 该直径的另一端点射出时,磁场区域面积最小.如图乙所示.
(2)环状磁场区域规律要点: ①径向出入:带电粒子沿(逆)半径方向射入磁场,若能返 回同一边界,则一定逆(沿)半径方向射出磁场. ②最值相切:当带电粒子的运动轨迹与圆相切时,粒子有 最大速度 vm 而磁场有最小磁感应强度 B.如图丙.
φ=BS
• 2、在匀强磁场中,公式为 • φ=BS⊥ • (S⊥表示某一面积在垂直于 磁场方向上的投影面积). φ=BS cosθ
3、单位:在SI制中是韦伯,简称韦,符号Wb 1Wb=1T· m2 4、磁通量是有正负的,若在某个面积有方向相 反的磁场通过,求磁通量,应考虑相反方向抵 消以后所剩余的磁通量,即应求该面积各磁通 量的代数和. 5、磁通密度: B=φ/S 表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量。 1T=1Wb/m2=1N/A· m
三、磁场对电流的作用 1、磁场对电流的作用力叫做安培力。
大小:
F=BIL
(适用条件:I⊥B)
(注意:L应取有效长度) 若电流和磁场方向平行,电流不受磁场力 方向:
左手定则
F的方向总是垂直于B和I所决定的平面
05磁路和磁场
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。
图 5-3 磁场对直线电流的作用力
F B2Il BIlsin
当 = 90 时,安培力 F 最大;当 = 0 时,安培力 F = 0。
2.单位 公式中各物理量的单位均采用用国际单位制:安培力 F的 单位用N (牛);电流I的单位用A (安);长度l的单位用m (米); 磁感应强度 B 的单位用T (特)。
为便于对各种物质的导磁性能进行比较,以真空磁导率 0
为基准,将其他物质的磁导率 与 0 比较,其比值称为相对
磁导率,用 r 表示,即
r
0
根据相对磁导率 r 的大小,可将物质分为三类:
(1) 顺磁性物质:r 略大于 1,如空气、氧、锡、铝、铅等物
质都是顺磁性物质。在磁场中放置顺磁性物质,磁感应强度 B 略 有增加。
三、电流的磁场
1.电流的磁场
直导线电流所产生的磁场方向可用安培定则来判定,方 法是:用右手握住导线,让拇指指向电流方向,四指所指的 方向就是磁感线的环绕方向。
环形电流的磁场方向也可用安培定则来判定,方法是: 让右手弯曲的四指和环形电流方向一致,伸直的拇指所指的 方向就是导线环中心轴线上的磁感线方向。
1.磁场对放置于其中的直线电流有力的作用,其大小F = BIl
sin,方向可用左手定则判断。
2.磁场的性质:磁场具有力的性质和能量性质。
3.磁场方向:在磁场中某点放一个可自由转动的小磁针,它N 极所指的方向即为该点的磁场方向。
磁场复习
奥斯特实验
南北放置
导线通电后 发生偏转
电流 产生 磁场
3.罗兰实验证明电荷运动产生磁场
电荷运 动产生 磁场
3、磁体间相互作用的本质
磁体
磁场
同名磁极相互排斥 磁体 异名磁极相互吸引
4、磁现象的电本质
磁体或电流
安培分子 电流假说:
在原子、分子等物质微粒内部存在一种环形电流— —分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为微小 的磁体,它的两侧相当于两个磁极。
I
B
F
B
-qV
I +qV
I
B
F
F qvBsin , B v, F qvB
B//v,F 0
训练:下列两种情形下如图放置的长 直导线磁铁收到的磁场力方向如何?
下面几个图中电荷的受力方向正确的有( )
F
B
v0 I
v0
(1) I
I v0
F (2) I
F
(3)
v0
I
B
I (3) v0
B
F
(4)
BF
度为B,板间距离也为L,板不带电,
现有质量为m,电量为q的正电荷(不
计重力),从左边板间中点处垂直磁
感线以速度v水平射入磁场,欲使它
v1
r1 v2
L
A.使粒子的速度v<BqL/4m;
v
+q
L
B.使粒子的速度v>5BqL/4m;
C.使粒子的速度v>BqL/m; D.使粒子速度BqL/4m<v<5BqL/4m
图8
A.直导线中的电流方向垂直纸面向里 B.b点的实际磁感应强度为 2 T,方向斜向右下方, 与B的夹角为45°
第五章磁场和磁路复习
第五章磁场和磁路1.理解主要物理量的物理意义,单位及他们之间的相互关系。
2.掌握右手螺旋定则,左右定则以及磁场对电流作用力的计算。
3.了解磁材料的磁性能。
4.掌握磁路欧姆定律,全电流定律的物理意义及简单直流磁路的分析和计算。
一、磁场(1)磁场:磁体周围存在的一种特殊的物质叫磁场。
(2)磁场力: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。
)(3)磁场的性质:磁场具有力的性质和能量性质。
(4)磁场的方向:我们规定在磁场中小磁针静止时N极所指的方向即为该点的磁场方向。
(5)匀强磁场:在磁场中某一区域,若磁场的大小、方向都相同,这部分磁场,称为匀强磁场。
二、磁感应线(1)定义:磁场中画出一些曲线,在这些曲线上,每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。
(2)特点:a.磁感应线的切线方向表示磁场方向,其疏密程度表示磁场的强弱。
b.磁感应线是闭合曲线;在磁体外部,磁感应线由N极出来绕到S极;在磁体内部,磁感应线的方向由S极指向N极。
c.任意两条磁感应线不相交。
说明:磁感应线是为研究问题方便人为引入的假象曲线实际上并不存在。
(3)匀强磁场的磁感应线:匀强磁场的磁感应线是一系列疏密均匀相互平行的直线。
三、 电流的磁场1. 电流所产生的磁场方向可用安培定则来判定。
(a ) 直线电流:用右手握住导线,让拇指指向电流方向,四指所指的电流方向就是磁感应线的环绕方向,即磁场的方向。
(b ) 环形电流:让右手弯曲的四指和环形电流方向一致,伸直的拇指所指的方向就是导线环中心轴线上的磁感应线方向。
(c ) 通电螺线管:用右手握住螺线管,四指指向电流方向,拇指所指的就是螺线管内部的磁感应线方向。
(右手螺旋法则) 例1 标出各图中的磁感应线方向。
例2安培定则:2. 电流的磁效应(1) 电流周围存在磁场的现象称为电流的磁效应。
(2) 电流的磁效应揭示了磁现象的本质。
I水平放置二、磁场的主要物理量(1)磁感应强度B1.定义:在磁场中垂直与磁场方向的通电导线所受的磁场力F与电流I和导线的长度L乘积IL的比值,叫做通电导线所在处的磁感应强度。
初中物理磁电知识点总结
初中物理磁电知识点总结一、磁场与磁力1. 磁场:磁场是一种无形的物质,它存在于磁体周围,能够对其他磁体产生力的作用。
2. 磁极:磁体上磁性最强的部分称为磁极,一般分为南极和北极。
3. 磁力:磁极之间相互作用的力称为磁力,遵循同名磁极相斥,异名磁极相吸的原则。
4. 地磁场:地球本身就是一个巨大的磁体,周围的磁场称为地磁场,地磁北极位于地理南极附近,地磁南极位于地理北极附近。
二、磁化与退磁1. 磁化:使原本没有磁性的物体获得磁性的过程称为磁化,通常通过磁体靠近或电流通过线圈产生。
2. 退磁:磁体失去磁性的过程称为退磁,可以通过加热、冲击或放置在交变磁场中实现。
三、电流的磁效应1. 奥斯特效应:电流通过导线时,导线周围会产生磁场。
2. 电磁铁:利用电流产生磁场的装置,通过电流的通断来控制磁场的有无。
3. 电磁感应:当导体在磁场中切割磁力线时,导体两端会产生电动势,此现象称为电磁感应。
4. 发电机:利用电磁感应原理制成的设备,将机械能转换为电能。
四、电磁波1. 电磁波定义:电磁波是一种携带能量的波,由变化的电场和磁场组成,可以在真空中传播。
2. 电磁波的种类:包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等。
3. 电磁波的传播:电磁波不需要介质,可以在真空中以光速传播。
4. 电磁波的应用:广泛应用于通信、广播、电视、雷达等领域。
五、电磁铁与电磁继电器1. 电磁铁:利用电流产生磁场的装置,通常由线圈和铁芯组成。
2. 电磁继电器:利用电磁铁控制开关的装置,可以实现远距离控制和自动控制。
3. 电磁继电器的工作原理:当电流通过电磁铁的线圈时,产生磁场吸引铁芯,从而带动开关动作。
六、电磁兼容性1. 电磁兼容性定义:设备或系统在其电磁环境中能够正常工作,且不对其他设备产生不可接受的电磁干扰的能力。
2. 电磁干扰:电磁波对电子设备正常工作产生的干扰。
3. 电磁兼容性措施:包括屏蔽、滤波、接地等方法,以减少电磁干扰。
磁场与磁路
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一、电流的磁场
磁的基本现象
磁体周围存在的磁力作用的空间称作 磁场。
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一、电流的磁场
磁的基本现象
磁力线:用来描述磁场 存在的有方向的曲线。
磁力线的特点:
1.表示磁场方向:磁力线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向 2.磁力线走向:外部N-S极,内部S-N极。 3.表示磁场强弱:磁力线越密磁场越强,越疏磁场越弱。
N ×S
F
NS
IF
S
N
N
F
N
S
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三、电磁感应
直导体
NB
E G
A
导体切割磁力线,导
S
体中有电动势产生。
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直导线切割磁力线产生的感应电动势的大小
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磁感应强度, 特斯拉(T)
导体有效长度, 米(m)
N
υ αυ
e=Blvsinα
B
S
导体在磁场 中的运动速 度,米/秒
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磁通
通过与磁场方向垂直的某一面积上的磁力 线的总数,叫做通过该面积的磁通量,简称 磁通。
符号:Φ
单位:
韦伯(Wb),简称韦。
麦克斯韦(Mx)简称麦
S
1Wb=108Mx
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磁感应强度
垂直通过单位面积的磁力线的数目,
叫做该点的磁感应强度 。符号:B
方向:该点磁力线的切线方向。
电磁力的大小
F=BIlsinα
I
第5章 串、磁场、磁路与电磁感应、
图5.9 磁阻图形识别电路
5.2 磁路的基本定律
5.2.1 磁导率(μ)与磁阻(Rm)
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
图5.8 磁卡读出器
(a)测量电路
图5.8 磁卡读出器
(b)输出磁波
(3)磁阻图形识别电路
磁阻图形识别电路如图5.9所示。图中采用磁敏电 阻传感器BS05C1HGAA作为图形识别电路,用三 芯隔离电缆线把BS05C1HGAA输出的微弱信号经 阻容耦合送到高增益放大器A1(TA75458)中, 由于磁敏电阻的零点漂移较大,所以需采用A1、 A2组成的二级交流放大电路进行放大,用RW1来 调整其增益,范围为83~98dB。因为只识别图形 磁性的有、无,所以用比较器A3进行信号比较。
图5.6 典型的门窗探测防盗报警系统
(1)磁阻位移传感器
将通过电流的半导体放在均匀磁场中,运动的载 流子受到洛仑兹力的作用会发生偏转,使电流通 过的路程变长,载流子的散自射几率增大,迁移 率下降,于是电阻率增加,这种现象称为“磁阻 效应”。InSb磁阻元件是在厚约0.1~0.5mm的绝 缘基片上蒸镀一层约20~25μm的InSb材料制成的。 为了增加其有效电阻,常将其弯曲成图5.7(a)中所 示的弯曲栅格状,其端子用导线引出后,再用绝 缘漆等覆盖密封。
为特斯拉(T),1特斯拉等于1韦伯每平方米 (Wb/m2),由式(5.1)知:
B=Ф/S
(5.2)
磁场强度(H)是进行磁场分析时引用的 一个辅助物理量,为了从磁通密度B中除去 磁介质因素,故定义为:
中考物理复习方案 第五单元 电学与磁学 第23课时 磁现象 磁场 电与磁课件
(3)根线据圈右匝手数螺越旋多定则,可判断出乙铁钉的上端是
电磁铁的
极。
N
第三十页,共三十六页。
图23-9
例2 在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图23-
9所示的电路。
(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是
大头针被磁化,同名(tóngmíng)磁。极相互排斥
A.电磁铁右端为N极
B.通过灯泡的电流增大 C.滑动变阻器连入电路的阻值减小 D.巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显增大
图23-6
第十八页,共三十六页。
[答案] D
[解析] 由利用安培(ānpéi)定则可知,电磁铁的左端为N极、右端为S极,故A错误。滑片P向右滑 动过程中,指示灯明显变暗,则通过灯泡的电流变小,故B错误。当滑片P向右滑动时,滑动变阻器 连入电路中的电阻变大,故C错误。通电螺线管的磁性减弱时,右边电路中的指示灯明显变暗,说 明右边电路的电流变小了,巨磁电阻的阻值变大了,即巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而增大,故
(5)如果把一根导线绕成螺线管,再在螺线管内插入铁芯,就制成了一个电磁铁。如图丙和丁所示的
实例中没有应用到电磁铁的是
(填实例名称)。
动圈式话筒(huàtǒng)
图23-8
第二十七页,共三十六页。
突破二 探究(tànjiū)电磁铁磁性的强弱与什么因素有关
【设计和进行实验】
1.电磁铁的工作原理:电流的磁效应。 2.滑动变阻器的作用:改变通过线圈电流的大小。 3.电磁铁磁性强弱的判断:通过比较电磁铁吸引大头针的多少来反映,这应用了转换法。 4.控制变量法:探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系,控制电流相同;探究电磁铁磁性强弱与电流 大小的关系时,通过选择同一电磁铁来控制匝数相同。 5.利用安培定则判断电磁铁的N、S极。
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第五章磁场和磁路
1. 理解主要物理量的物理意义,单位及他们之间的相互关系。
2. 掌握右手螺旋定则,左右定则以及磁场对电流作用力的计算。
3. 了解磁材料的磁性能。
4. 掌握磁路欧姆定律,全电流定律的物理意义及简单直流磁路的分析和计算。
一、磁场
(1 磁场:磁体周围存在的一种特殊的物质叫磁场。
(2 磁场力: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。
(3 磁场的性质:磁场具有力的性质和能量性质。
(4 磁场的方向:我们规定在磁场中小磁针静止时 N 极所指的方向即为该点的磁场方向。
(5 匀强磁场:在磁场中某一区域, 若磁场的大小、方向都相同, 这部分磁场, 称为匀强磁场。
二、磁感应线
(1 定义:磁场中画出一些曲线, 在这些曲线上, 每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同。
(2 特点:
a . 磁感应线的切线方向表示磁场方向,其疏密程度表示磁场的强弱。
b . 磁感应线是闭合曲线;在磁体外部,磁感应线由 N 极出来绕到 S 极;在磁体内部,磁感应线的方向由 S 极指向 N 极。
c . 任意两条磁感应线不相交。
说明:磁感应线是为研究问题方便人为引入的假象曲线实际上并不存在。
(3 匀强磁场的磁感应线:匀强磁场的磁感应线是一系列疏密均匀相互平行的直线。
第 1页 (共 7页
三、电流的磁场
1.电流所产生的磁场方向可用安培定则来判定。
(a 直线电流:用右手握住导线, 让拇指指向电流方向, 四指所指的电流方向就是磁感应线的环绕方向,即磁场的方向。
(b 环形电流:让右手弯曲的四指和环形电流方向一致, 伸直的拇指所指的方向就是导线环中心轴线上的磁感应线方向。
(c 通电螺线管:用右手握住螺线管, 四指指向电流方向, 拇指所指的就是螺线管内部的磁感应线方向。
(右手螺旋法则
例 1 标出各图中的磁感应线方向。
2. 电流的磁效应
(1 电流周围存在磁场的现象称为电流的磁效应。
(2 电流的磁效应揭示了磁现象的本质。
第 2页 (共 7页
二、磁场的主要物理量
(1磁感应强度 B
1. 定义:在磁场中垂直与磁场方向的通电导线所受的磁场力 F 与电流 I 和导线的长度 L 乘积 IL 的比值,叫做通电导线所在处的磁感应强度。
公式表示为:B =F /IL
B :(N/Am—— T (特斯拉 F :N (牛 I :A (安 L :m (米 2. 磁感应强度是一个矢量:它的方向(磁场方向为小磁针放在该点处静止时 N 极所指的方向。
3. 匀强磁场:在磁场的某一区域里磁感应强度的大小和方向都相同。
(2磁通Φ
1. 定义:在均匀磁场中有一个与磁场方向垂直的平面磁感应强度B与面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量。
2. 公式:Φ=BS→ B=Φ/S (B :也称为磁通密度Φ:Wb (韦伯 S :m 2(米 2
B :Wb/m2—— T (特
(3磁导率μ
1. 磁导率是一个表示媒介质导磁性能的物理量。
(磁场中各点的磁感应强度的大小不仅与电流的大小和导体的形状有关,而且和磁场内媒介质的性质有关。
2. 真空中的磁导率:μ0=4π×10-7H/m
3. 相对磁导率μr :任一媒介质的磁导率与真空的磁导率的比值。
μr =μ/μ0→ μ=μr ·μ0
4.根据物质导磁性能分为:
反磁性物质:μr <1
顺磁性物质:μr >1
铁磁性物质:μr >>1
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(4磁场强度 H
1. 定义:磁场中某点的磁感应强度与媒介质磁导率的比值,叫做该点的磁场强度。
2. 公式:H=B/μ
3. 单位:A/m(安 /米
4. 方向:在均匀媒介质中H和磁感应线B的方向一致。
5. 各点的磁场强度的大小只与电流的大小和导体的形状有关, 而与媒介质的性质无关。
三、磁场对电流的作用力 F
1. 大小:F=B ILSinθ(θ:电流方向和磁场方向的夹角
2. 作用力的方向:(用左手定则判定
实验确定:伸出左手, 使大拇指跟其余四个手指垂直, 并且都跟手掌在一个平面内, 让磁感线垂直进入手心, 并使四指指向电流的方向, 这时手掌所在的平面与磁感线和导线所在的平面垂直, 大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中受力的方向。
例题:判定下图中的受力方向或电流方向。
B
××××××××××
××××××××××
B
F
F
B
第 4页 (共 7页
四、铁磁性物质的磁化
(1铁磁性物质的磁化
1. 磁化:本来不具磁性的物质,由于受磁场的作用而具有磁性的现象称为该物质被磁化。
应用:应用于电子和电气设备中,如变压器、继电器、电机等。
采用相对磁导率高的铁磁性物质作为绕组的铁心。
2. 磁滞回线:在交变磁场中, B-H 曲线经过多次循环,得到一个封闭的对称于原点的闭合曲线,叫做磁滞回线。
3. 磁滞现象:在整个过程中 B 的变化总是落后于 H 的变化。
4. 磁滞损耗:铁磁性物质的反复交变磁化会损耗一定的能量,这种损耗称作磁滞损耗。
5. 铁磁性物质的磁性能:高导磁性、磁滞性、磁饱和性。
6. 铁磁性物质的分类
(1 软磁性物质:磁滞回线窄而陡, 回线所包围的面积比较小。
(电机、变压器、仪表、电磁铁铁芯
(2硬磁性物质:磁滞回线宽而平,回线所包围的面积比较大。
(永久磁铁
(3矩磁性物质:具有矩形磁滞回线的铁磁性物质。
五、磁路的基本概念
1. 磁路:磁通经过的闭合路径叫做磁路。
无分支磁路:经过每一截面的磁通都相等
2. 磁路欧姆定律:
(1 磁动势:我们把通过线圈的电流和线圈的匝数乘积称为磁动势。
符号:Em 单位:A
公式:Em=IN
(2 磁阻:磁通通过磁路时所受到的阻碍作用。
符号:Rm 单位:1/H(每亨
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电工基础第一轮复习磁路中磁阻的大小与磁路的长度成正比,与磁路的横截面积成反比,并于组成磁路的材料的性质有关。
公式:Rm=L/μS (3)磁路的欧姆定律:通过磁路的磁通与磁动势成正比,而与磁阻成反比。
公式表示:φ
=Em/Rm 可与电路的欧姆定律有相似关系:φ ------------------I R=ρ L/S---------
Rm=L/uS E------------------Em I=E/R-----------φ =Em/Rm 例1.有一平均周长为 80cm 的环形螺旋线圈,线圈的匝数为 5000 匝,当线圈中通入 5A 的电流,产生 7.5× -2Wb 的磁通,求线圈铁芯的相对磁导率。
10 例2.有一环形空心螺线管,其外径为 32cm,内径为 28cm,线圈匝数为 1500 匝,其中电流为 4.5A,求线圈中的磁通为多大? 3.全电流定律 1.推导:∵φ =Em/Rm,将φ =BS 代入得:BS=IN/
(L/uS)与公式 B=uH 对照得: H=IN/L 或 HL=IN 2.全电流定率:磁路中的磁场强度 H 与磁路的平均长度的乘积在数值上等于激发磁场的磁动势,称为全电流定律。
3.磁位差:磁场强度 H 与磁路中的长度 L 的乘积,又称为磁位差。
Um=HL 若研究的磁路具有不同的截面,并且是由不同的材料构成的,则磁路分为许多段来考虑,即同一材料,同一截面为一段:可得:
IN=H1L1+H2L2+H3L3+…….HnLn 或::IN=∑HL=∑Um Em=I N Rm=L/uS 即 B=(IN/L)第 6 页(共 7 页)
电工基础第一轮复习例 3 有一空心环形线圈,它的横截面积为 10-4m2,环行线圈的中心周长为0.05π m,已知通过线圈的电流为 2A,线圈匝数为 1000 匝,求:Φ 、B、H。
若介质由空气换成400μ 0 的铁磁性物质,再求Φ 、B、H。
已知:S=10-4m2 μ r=400 L=0.05π m I=5A N=1000 匝μ 0=4π ×10-7H/m 求:Φ 、B、H
解: 1)根据全电流定律:HL=IN (得 H=IN/L=5A×1000 匝/0.05π m=1/π ×105A/m 根据H=B/μ =B/μ0 得B=μ H=4π ×10-7H/m×1/π ×105A/m=0.04T Φ =BS=0.04T×10-
4m2=4×10-6Wb (2)根据全电流定律:HL=IN 得 H=IN/L=5A×1000 匝/0.05π
m=1/π ×105A/m 根据H=B/μ =B/μr·μ0 得B=μr·μ0H=400×4π ×10-7H/m×1/π
×105A/m=16T Φ =BS=16T×10-4m2=1.6×10-3Wb 第 7 页(共 7 页)。