第五章磁场和磁路
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第五章《磁场与磁路》知识要点概括一、磁场的产生1、磁场:是一种特殊的物质,它看不见、摸不着,但是又真实存在、具有一般物质所固有的一些属性(如力和能的特性)。
2、磁感线:是用来形象描述磁场强弱和方向的一系列曲线,这些曲线叫磁感线。
磁感线是一系列互不交叉的闭合曲线,在磁体外部由N 极指向S 极,在磁体内部由S 极指向N 极。
磁感线的疏密表示磁场的强弱,磁感线上某点的切线方向就表示该点磁场的方向。
3、磁体的周围有磁场:磁铁、地球等磁体的周围存在磁场。
任何磁体都有两个磁极,一个叫北极(N),另一个叫南极(S)。
4、电流的周围有磁场。
一根导体通电后周围会产生磁场,这种现象称为电流的磁效应。
电流产生的磁场方向判断:用右手螺旋定则(安培定则)来判断。
5、磁极间的相互作用:同名磁极相斥,异名磁极相吸。
二、描述磁场的物理量1、磁感应强度B:描述了磁场强弱和方向。
定义:IL F B =。
单位:特斯拉(T)。
2、磁通φ:描述了穿过某个面磁感线条数的多少。
φ=B S 。
单位:韦伯(Wb)。
3、磁导率μ:用来表示介质导磁性能的好坏。
不同介质磁导率一般不同,单位:亨/米(H /m)。
真空的磁导率μ0=4π×10-7H/m,且为一常数。
相对磁导率——某介质的磁导率与真空磁导率的比值,用μr 表示,即:0μμμ=r 4、磁场强度H:磁场强度是把电与磁联系起来的一个辅助量。
μB H =。
单位:安/米(A/m)。
三、物质的磁化:1、磁化:使原来没有磁性的物质具有磁性的过程称为磁化。
磁化的本质:铁磁材料内部存在大量的“小磁畴”,每个小磁畴就是一个小磁体。
磁化前,这些小磁畴排列杂乱无章,它N SI地理北极地理南极们产生的磁场互相抵消,对外不呈现磁场。
但当有外磁场作用时,小磁畴会发生翻转,取向排列变得一致,它们的磁场互相加强,对外呈现出磁场。
2、磁化曲线与磁滞回线如图,横坐标H——表示外磁场的磁场强度。
纵坐标B——表示物质磁化后的磁感应强度。
高级电工基础知识磁场与磁路高级电工基础知识磁场与磁路一、磁场的基本性质电和磁是相互联系的两个基本现象,几乎所有电气设备的工作原理都与电和磁紧密相关。
这里主要介绍磁现象及规律、磁路的有关知识、电磁感应等。
1. 磁的基本现象(1)磁体与磁极人们把具有吸引铁、镍、钴等铁磁性物质的性质叫磁性。
具有磁性的物体叫磁体。
使原来不带磁性的物体具有磁性叫磁化。
天然存在的磁铁叫天然磁铁,人造的磁铁叫人造磁铁。
磁铁两端磁性最强的区域叫磁极。
若将实验用的磁针转动,待静止时它停在南北方向上,如图 10—1 所示。
指北的一端叫北极,用N表示;指南的一端叫南极,用S表示。
与电荷间相互作用相似,磁极间具有同极性相斥、异极性相吸的性质。
(2)磁场与磁力线磁体周围存在磁力作用的区域称为磁场。
互不接触的磁体之间具有相互作用就是通过磁场这一特殊物质进行的。
为了形象地描绘磁场而引出了磁力线这一概念。
如果把一些小磁针放在一根条形磁铁附近,那么在磁力的作用下磁针将排列成图10-2a 的形状,连接小磁针在各点上N极的指向,就构成一条由N 极指向S极的光滑曲线。
如图 10—2b所示,此曲线称为磁力线。
规定在磁体外部,磁力线的方向是由 N极出发进入 S 极;在磁体内部,磁力线的方向是由 S极到达 N 极。
磁力线是人们假想出来的线。
但可以用试验方法显示出来。
在条形磁铁上放一块纸板,撒上一些铁屑并轻敲纸板,铁屑会有规律地排列成图10—2c所示的线条,这就是磁力线2. 电流的磁场电流的周围存在着磁场。
近代科学证明,产生磁场的根本原因是电流。
电流与磁场有着不可分割的联系。
(1)电流产生磁场在图 10—3 中,在小磁针上面放一根通直流电的直导体,结果小磁针会转动,并停止在垂直于导体的位置上;中断导体中的电流,小磁针将恢复原位置;电流方向改变,小磁针会反向转动。
这个试验证明,通电导体周围产生了磁场。
图 10—4 所示为在载流直导体周围撒上铁屑,结果铁屑的分布是以导体为圆心的一系列同心圆,进一步证明电流产生磁场。
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。
电工技术基础与技能第五章磁场和磁路练习题班别:高二()姓名:学号:成绩:一、是非题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,另一段为S极。
()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。
()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。
()4、在均匀介质中,磁场强度的大小与媒介质的性质无关。
()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。
()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。
()7、铁磁性物质的磁导率是一常数。
()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。
()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。
()二、选择题1、判定通电导线或通电线圈产生磁场的方向用()。
A.右手定则B.右手螺旋法则C.左手定则D.楞次定律2、如5-21所示,两个完全一样的环形线圈相互垂直地放置,它们的圆心位于共同点O点,当通以相同大小的电流时,O点处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度之比是( )。
:1 :1 :3、下列与磁导率无关的物理量是()。
A.磁感应强度B.磁通C.磁场强度D.磁阻4、铁、钴、镍及其合金的相对磁导率是()。
A.略小于1B.略大于1C.等于1D.远大于15、如5-22所示,直线电流与通电矩形线圈同在纸面内,线框所受磁场力的方向为( )。
A.垂直向上B.垂直向下C.水平向左D.水平向右6、在匀强磁场中,原来载流导线所受的磁场力为F,若电流增加到原来的两倍,而导线的长度减少一半,这时载流导线所受的磁场力为( )。
F F F7、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( )。
A.垂直向上B.垂直向下C.水平向左D.水平向右8、空心线圈被插入铁心后( )。