(完整版)电工基础-电磁感应
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职工培训之——
电工电子知识
目录页
CONTENTS PAGE
1
直流电和交流电的基本概念
2
电容、电感的串联、并联
3
电磁感应基本知识
4
基本概念
过渡页
TRANSITION PAGE
03 电磁感应基本知识
电磁感应 感应电动势 电磁感应现象的应用
变压器
3.1 相关知识
电磁感应部分涉及三个方面的知识：
一是电磁感应现象的规律。电磁感应研究的是其他形式能转 化为电能的特点和规律，其核心是法拉第电磁感应定律和楞 次定律。 楞次定律表述为：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的 磁通量的变化。即要想获得感应电流(电能)必须克服感应电 流产生的安培力做功，需外界做功，将其他形式的能转化为 电能。
电磁感应俗称磁生电，多应用于发电机
第三章 电磁感应基本知识
8
3.3 产生感应电流的条件
电磁感应现象：闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运
动，电路中产生感应电流。
感应电流：在电磁感应现象中产生的电流。
第三章 电磁感应基本知识
9
3.3 产生感应电流的条件
第三章 电磁感应基本知识
电磁感应现象的产生条件
第三章 电磁感应基本知识
16
3.4 相关概念
磁通量
在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为B，平面的面积为S。(1)定义：在匀 强磁场中，磁感应强B与垂直磁场方向的面积S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量，简称磁通。
定义式：Φ=BS
当平面与磁场方向不垂直时： Φ源自文库BS⊥=BScosθ（θ为两个平面的二面角）
14
3.4 相关概念
磁场和磁场强度
磁铁周围由磁力作用达到的范围称为磁场。 磁场某点的磁感应强度B和同一点上的磁导率μ的比值称为该点的磁场强度或称磁化力，以H表 示。
磁场强度的单位为 A／m 用公式表示即：H=B／μ
μ亦称磁介质的磁导系数，它与磁介质的性质有关，各种不同的磁介质有不同的磁导率。
第三章 电磁感应基本知识
②两种表述的比较和统一 a．两种情况产生感应电流的根本原因不同 闭合电路中的一部分导体与磁场发生相对运动时，是导体中的 自由电子随导体一起运动，受到的洛伦兹力的一个分力使自由 电子发生定向移动形成电流，这种情况产生的电流有时称为动 生电流。 穿过闭合电路的磁场发生变化时，根据电磁场理论，变化的磁 场周围产生电场，电场使导体中的自由电子定向移动形成电流， 这种情况产生的电流称为感应电流或感生电流。 b．两种表述的统一 两种表述可统一为穿过闭合电路的磁通量发生变化。
l 闭合电路。 l 穿过闭合电路的磁通量发生变化。
【缺一不可】
10
3.3 产生感应电流的条件
产生电磁感应现象的条件：
①两种不同表述 a．闭合电路中的一部分导体与磁场发生相对运动 b．穿过闭合电路的磁场发生变化
第三章 电磁感应基本知识
11
3.3 产生感应电流的条件 4
第三章 电磁感应基本知识
产生电磁感应现象的条件：
左力右电（即左手定则判断力的方向，右手定则判断电流的方向）。 左力右感、左生力右通电。
第三章 电磁感应基本知识
6
3.2 电磁感应
电磁感应
指因为磁通量变化产生感应电动势的现象。
电磁感应现象的发现，是电磁学领域中最伟大的成就之一。
第三章 电磁感应基本知识
7
3.2 电磁感应
若闭合电路为一个n匝的线圈，则又可表示为：式中n为线圈匝数，ΔΦ 为磁通量变化量，单位Wb（韦伯） ，Δt为发生变化所用时间，单位 为s.ε 为产生的感应电动势，单位为V（伏特，简称伏）。电磁感应俗 称磁生电，多应用于发电机。
定义式：Φ=BS
当平面与磁场方向不垂直时： Φ=BS⊥=BScosθ（θ为两个平面的二面角）
垂直穿过某个面的磁感线条数表示穿过这个面的磁通量。
在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，简称韦，符号是Wb。
1Wb=1T•1m2=1V•s
磁通量是标量，但是有正负之分。
第三章 电磁感应基本知识
17
3.4 相关概念
磁通量
在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为B，平面的面积为S。(1)定义：在匀 强磁场中，磁感应强B与垂直磁场方向的面积S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量，简称磁通。
法拉第电磁感应定律反映外界做功能力 磁通量的变化率越大，感应电动势越大，外界做功的能力也越大。
第三章 电磁感应基本知识
5
3.1 相关知识
电磁感应部分涉及三个方面的知识：
三是右手定则。右手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且 都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中，若磁力线垂直 进入手心（当磁感线为直线时，相当于手心面向N极），大 拇指指向导线运动方向，则四指所指方向为导线中感应电流 的方向。
15
3.4 基本概念
磁力线
磁力作用的线迹称为磁力线。
磁力线具有以下特性： （1）在磁钳外部的磁力线是从北极N到南极S，磁铁内部的磁力线是从南极S到北极N。 （2）磁力线都形成闭合的回路，不中断、不交叉、不重叠。 （3）磁力线具有力求缩短其距离的倾向。 （4）同方向的磁力线相斥，异方向的磁力线相吸。
法拉第电磁感应定律反映外界做功能力 磁通量的变化率越大，感应电动势越大，外界做功的能力也越大。
第三章 电磁感应基本知识
4
3.1 相关知识
电磁感应部分涉及三个方面的知识：
二是电路及力学知识。主要讨论电能在电路中传输、分配， 并通过用电器转化成其他形式能的特点规律。在实际应用中 常常用到电路的三个规律(欧姆定律、电阻定律和焦耳定律) 和力学中的牛顿定律、动量定理、动量守恒定律、动能定理 和能量守恒定律等概念。
13
3.3 产生感应电流的条件
第三章 电磁感应基本知识
感应电流方向影响的因素
在电磁感应现象中，感应电流的方向跟导体切割磁感 线运动的方向和磁感线方向有关，若改变导体运动方 向与原运动方向相反，或将磁感线方向改为与原方向 相反，则感应电流方向将与原方向相反； 若导体运动方向和磁感线方向都变为和原来相反，则 感应电流的方向不变
12
3.3 产生感应电流的条件
第三章 电磁感应基本知识
产生电磁感应现象的条件：
③产生电磁感应现象的条件 不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变 化，闭合电路中就有电流产生。 条件：a．闭合电路；b．一部分导体 ； c．做切割磁 感线运动
条件：a．闭合电路；b．一部分导体 ； c．做切割磁感线运动
电工电子知识
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1
直流电和交流电的基本概念
2
电容、电感的串联、并联
3
电磁感应基本知识
4
基本概念
过渡页
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03 电磁感应基本知识
电磁感应 感应电动势 电磁感应现象的应用
变压器
3.1 相关知识
电磁感应部分涉及三个方面的知识：
一是电磁感应现象的规律。电磁感应研究的是其他形式能转 化为电能的特点和规律，其核心是法拉第电磁感应定律和楞 次定律。 楞次定律表述为：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的 磁通量的变化。即要想获得感应电流(电能)必须克服感应电 流产生的安培力做功，需外界做功，将其他形式的能转化为 电能。
电磁感应俗称磁生电，多应用于发电机
第三章 电磁感应基本知识
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3.3 产生感应电流的条件
电磁感应现象：闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运
动，电路中产生感应电流。
感应电流：在电磁感应现象中产生的电流。
第三章 电磁感应基本知识
9
3.3 产生感应电流的条件
第三章 电磁感应基本知识
电磁感应现象的产生条件
第三章 电磁感应基本知识
16
3.4 相关概念
磁通量
在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为B，平面的面积为S。(1)定义：在匀 强磁场中，磁感应强B与垂直磁场方向的面积S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量，简称磁通。
定义式：Φ=BS
当平面与磁场方向不垂直时： Φ源自文库BS⊥=BScosθ（θ为两个平面的二面角）
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3.4 相关概念
磁场和磁场强度
磁铁周围由磁力作用达到的范围称为磁场。 磁场某点的磁感应强度B和同一点上的磁导率μ的比值称为该点的磁场强度或称磁化力，以H表 示。
磁场强度的单位为 A／m 用公式表示即：H=B／μ
μ亦称磁介质的磁导系数，它与磁介质的性质有关，各种不同的磁介质有不同的磁导率。
第三章 电磁感应基本知识
②两种表述的比较和统一 a．两种情况产生感应电流的根本原因不同 闭合电路中的一部分导体与磁场发生相对运动时，是导体中的 自由电子随导体一起运动，受到的洛伦兹力的一个分力使自由 电子发生定向移动形成电流，这种情况产生的电流有时称为动 生电流。 穿过闭合电路的磁场发生变化时，根据电磁场理论，变化的磁 场周围产生电场，电场使导体中的自由电子定向移动形成电流， 这种情况产生的电流称为感应电流或感生电流。 b．两种表述的统一 两种表述可统一为穿过闭合电路的磁通量发生变化。
l 闭合电路。 l 穿过闭合电路的磁通量发生变化。
【缺一不可】
10
3.3 产生感应电流的条件
产生电磁感应现象的条件：
①两种不同表述 a．闭合电路中的一部分导体与磁场发生相对运动 b．穿过闭合电路的磁场发生变化
第三章 电磁感应基本知识
11
3.3 产生感应电流的条件 4
第三章 电磁感应基本知识
产生电磁感应现象的条件：
左力右电（即左手定则判断力的方向，右手定则判断电流的方向）。 左力右感、左生力右通电。
第三章 电磁感应基本知识
6
3.2 电磁感应
电磁感应
指因为磁通量变化产生感应电动势的现象。
电磁感应现象的发现，是电磁学领域中最伟大的成就之一。
第三章 电磁感应基本知识
7
3.2 电磁感应
若闭合电路为一个n匝的线圈，则又可表示为：式中n为线圈匝数，ΔΦ 为磁通量变化量，单位Wb（韦伯） ，Δt为发生变化所用时间，单位 为s.ε 为产生的感应电动势，单位为V（伏特，简称伏）。电磁感应俗 称磁生电，多应用于发电机。
定义式：Φ=BS
当平面与磁场方向不垂直时： Φ=BS⊥=BScosθ（θ为两个平面的二面角）
垂直穿过某个面的磁感线条数表示穿过这个面的磁通量。
在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，简称韦，符号是Wb。
1Wb=1T•1m2=1V•s
磁通量是标量，但是有正负之分。
第三章 电磁感应基本知识
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3.4 相关概念
磁通量
在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为B，平面的面积为S。(1)定义：在匀 强磁场中，磁感应强B与垂直磁场方向的面积S的乘积，叫做穿过这个面的磁通量，简称磁通。
法拉第电磁感应定律反映外界做功能力 磁通量的变化率越大，感应电动势越大，外界做功的能力也越大。
第三章 电磁感应基本知识
5
3.1 相关知识
电磁感应部分涉及三个方面的知识：
三是右手定则。右手平展，使大拇指与其余四指垂直，并且 都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中，若磁力线垂直 进入手心（当磁感线为直线时，相当于手心面向N极），大 拇指指向导线运动方向，则四指所指方向为导线中感应电流 的方向。
15
3.4 基本概念
磁力线
磁力作用的线迹称为磁力线。
磁力线具有以下特性： （1）在磁钳外部的磁力线是从北极N到南极S，磁铁内部的磁力线是从南极S到北极N。 （2）磁力线都形成闭合的回路，不中断、不交叉、不重叠。 （3）磁力线具有力求缩短其距离的倾向。 （4）同方向的磁力线相斥，异方向的磁力线相吸。
法拉第电磁感应定律反映外界做功能力 磁通量的变化率越大，感应电动势越大，外界做功的能力也越大。
第三章 电磁感应基本知识
4
3.1 相关知识
电磁感应部分涉及三个方面的知识：
二是电路及力学知识。主要讨论电能在电路中传输、分配， 并通过用电器转化成其他形式能的特点规律。在实际应用中 常常用到电路的三个规律(欧姆定律、电阻定律和焦耳定律) 和力学中的牛顿定律、动量定理、动量守恒定律、动能定理 和能量守恒定律等概念。
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3.3 产生感应电流的条件
第三章 电磁感应基本知识
感应电流方向影响的因素
在电磁感应现象中，感应电流的方向跟导体切割磁感 线运动的方向和磁感线方向有关，若改变导体运动方 向与原运动方向相反，或将磁感线方向改为与原方向 相反，则感应电流方向将与原方向相反； 若导体运动方向和磁感线方向都变为和原来相反，则 感应电流的方向不变
12
3.3 产生感应电流的条件
第三章 电磁感应基本知识
产生电磁感应现象的条件：
③产生电磁感应现象的条件 不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变 化，闭合电路中就有电流产生。 条件：a．闭合电路；b．一部分导体 ； c．做切割磁 感线运动
条件：a．闭合电路；b．一部分导体 ； c．做切割磁感线运动