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河南科技大学教案首页第6章 磁路与铁心线圈电路在很多电工设备中，例如变压器、电机和电磁铁等，不仅有电路的问题，同时还有磁路的问题，只有同时掌握了电路和磁路的理论，才能对电工设备的性能进行全面地分析，或者设计出性能良好的电工设备，或者能正确地使用这些设备。
本章首先简要介绍磁路的分析方法，然后讨论铁心线圈电路，最后讨论变压器与电磁铁，作为应用实例。
§6.1 磁路及其分析方法在电机、变压器及各种铁磁元件中常用磁性材料做成一定形状的铁心。
铁心的磁导率比周围空气或其它物质的磁导率高的多，磁通的绝大部分经过铁心形成闭合通路，磁通的闭合路径称为磁路。
直流电机磁路 交流接触器磁路一.磁场的基本物理量1.磁感应强度B磁感应强度B 是表示磁场内某点磁场强弱和方向的物理量。
磁感应强度B 的方向:与电流的方向之间符合右手螺旋定则。
磁感应强度B 的大小:lI FB磁感应强度B 的单位:特斯拉(T)，1T = 1Wb/m 2均匀磁场: 各点磁感应强度大小相等，方向相同的磁场，也称匀强磁场。
2.磁通磁感应强度B 与垂直于磁场方向的面积S 的乘积，成为通过该面积的磁通Φ 。
在均匀磁场中 Φ=BS 或 B = Φ/S ，如果不是均匀磁场，则取B 的平均值。
磁感应强度B 在数值上可以看成为与磁场方向垂直的单位面积所通过的磁通,故又称磁通密度。
磁通F 的单位:韦[伯](Wb) 1Wb =1V·s3.磁场强度介质中某点的磁感应强度B 与介质磁导率μ之比称为磁场强度H ，即：μBH =。
磁场强度H 的单位 ：安培/米（A/m ）安培环路定律（全电流定律）：磁场强度矢量沿任意闭合回线(常取磁通作为闭合回线)的线积分，等于穿过闭合回线所围面积的电流的代数和，即：⎰∑=I l H d式中：⎰l H d 是磁场强度矢量沿任意闭合线(常取磁通作为闭合回线)的线积分；∑I 是穿过闭合回线所围面积的电流的代数和。
安培环路定律电流正负的规定：任意选定一个闭合回线的围绕方向，凡是电流方向与闭合回线围绕方向之间符合右螺旋定则的电流作为正、反之为负。
电工基础四版习题册答案第四章磁场与电磁感8.如图4-1所示, 导体ad的磁感应强度B的方向为N极穿出纸面,导体的电流方向是_由a→b__.二.判断题1.每个磁体都有两个磁极,一个叫N极,另一个叫S极,若把磁体分成两端,则一段为N极,另一段叫S 极.( × )2.磁场的方向总是由N极指向S极.(×)3.地球是一个大磁体.( √)4.磁场总是由电流产生的.(×)5.由于磁感线能想象地描述磁场的强弱和方向,所以它存在于磁极周围的空间里.( × )三.选择题1.在条形磁铁中,磁性最强的部位在(B )A.中间B. 两极 c.整体2.磁感线上任意点的( B )方向,就是该点的磁场方向.A.指向N极的B.切线 c.直线3.关于电流的磁场,正确说法是(C )A.直线电流的磁场只分布在垂直与导线的某一平面上B.直线电流的刺伤是一些同心圆,距离导线越远,磁感线越密.C. 直线电流,环形电流的磁场方向都可用安培定则判断.四.综合分析题1.有两位同学,各自在铁棒上绕一些导线制成电磁铁,照后按照从右段流入,从左段流出的顺序通入电流.甲同学制成的电磁铁,左端是N极,右端是S极;而乙同学制成的电磁铁,恰好左端是S 极,右端是N极.那么,它们各自是怎样绕导线的?请用简图表示出来.2.判断图4-2中各小磁针的偏转方向.§4—2磁场的主要物理量一.填空题1.描述磁场在空间某一范围内分布情况的物理量称为磁通，用符号表示，单位为____Wb________;描述磁场中各点磁场强弱和方向的物理量称为磁感应强度，用符号 B 表示，单位为特斯拉（T）。
在均匀磁场中,两者的关系可用公式Φ=B S表示。
2.用来表示媒介质导磁性的物理量叫磁导率，用符号 u 表示,单位是B.顺磁物质、顺磁物质、铁磁物质C.顺磁物质、铁磁物质、铁磁物质2.下列与磁导率无关的量是( B ).A.磁感应强度B.磁场强度C.磁通四、问答题1.试总结磁感线的特点.答：①磁通越密磁场越强，磁力线越疏磁场越弱。
理论课授课教案一、 磁场1．磁场：磁体周围存在的一种特殊的物质叫磁场。
磁体间的相互作用力是通过磁场传送的。
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。
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。
二、磁感线1．磁感线在磁场中画一系列曲线，使曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向相同，这些曲线称为磁感线。
如图5-1所示。
2．特点(1) 磁感线的切线方向表示磁场方向，其疏密程度表示磁场的强弱。
(2) 磁感线是闭合曲线，在磁体外部，磁感线由N 极出来，绕到S 极；在磁体内部，磁感线的方向由S 极指向N 极。
(3) 任意两条磁感线不相交。
说明：磁感线是为研究问题方便人为引入的假想曲线，实际上并不存在。
图5-2所示为条形磁铁的磁感线的形状。
3．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。
匀强磁场的磁感线是一系列疏密均匀、相互平行的直线。
三、电流的磁场1．电流的磁场直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。
螺线管通电后，磁场方向仍可用安培定则来判定：用右手握住螺线管，四指指向电流的方向，拇指所指的就是螺线管内部的磁感线方向。
2．电流的磁效应电流的周围存在磁场的现象称为电流的磁效应。
电流的磁效应揭示了磁现象的电本质。
第二节 磁场的主要物理量一、磁感应强度磁场中垂直于磁场方向的通电直导线，所受的磁场力F 与电流I 和导线长度l 的乘积Il 的比值叫做通电直导线所在处的磁感应强度B 。
即第二次课教 学 过 程 和 内 容时间分配IlF B磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量。
§4-1 磁场（一）教案教学过程:第四章磁场与电磁感应复习旧课：串联和并联电路及特点讲授新课：磁场安全教育3分钟，注意天气变化，预防感冒。
§4-1 磁场（一）一、磁场与磁感线1、磁体：具有磁性的物体。
包括俩大类。
（1）永久磁铁，在正常情况下能长期保留磁性。
（2）电磁铁。
2、磁极：磁铁两端磁性最强的部分叫磁极3、磁场：磁极周围空间存在着一种特殊的物质（1）磁场的方向。
规定——小磁针在磁场中某点的北极（N）极的指向为该点的磁场方向。
4. 磁力线：也叫磁感线，形象的描述磁场的大小和方向。
是假想的互不交叉的闭合曲线，在磁体外部是N极指向S极，在磁体内部是S极指向N极。
5、磁力线的特点(1) 磁感线的切线方向表示磁场方向，其疏密程度表示磁场的强弱。
(2) 磁感线是闭合曲线，在磁体外部，磁感线由N极出来，绕到S极；在磁体内部，磁感线的方向由S极指向N极。
(3) 任意两条磁感线不相交。
说明：磁感线是为研究问题方便人为引入的假想曲线，实际上并不存在。
作业，巩固与练习1 。
§4-1 磁场（二）教案教学课题磁场教学目标1、掌握电流产生磁场的右手螺旋定则；2、会用右手螺旋定则判断磁场的方向教学重点右手螺旋定则教学难点磁场方向的判断教学后记教学过程:§4-1 磁场（二）复习旧课：磁场、磁感线讲授新课：电流的磁场安全教育3分钟，过马路注意安全。
二.电流的磁场1. 通电直导线周围的磁场通电导体周围要产生磁场，磁场的方向与电流的方向有关。
右手螺旋定则1：（判定通电直导线磁场方向）右手握住导体，伸直大拇指，大拇指指向电流方向，弯曲四指所指方向即为磁力线方向。
电流方向的符号表示，规定：×表示流进. 表示流出以上方向的符号规定同样适合磁场的方向2. 环形电流的磁场○环形电流磁场的磁感线：是一些围绕环形导线的闭合曲线，在环形导线的中心轴线上，磁感线和环形导线的平面垂直（图4）。
○环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系也可以用安培定则来判定：让右手弯曲的四指和和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向.3. 通电线圈的磁场右手螺旋定则2：（判定通电线圈磁场方向）右手握住导体，让弯曲的四指方向与电流方向一致，大拇指所指方向就是线圈内磁力线的方向。
第12讲磁场基本概念一、磁场：1、定义：存在于磁体和电流周围的一种特殊物质．2、基本性质：对放入其中的磁体或电流产生力的作用。
说明：对磁极一定有力的作用；对电流只是可能有力的作用。
3、方向的确定：①小磁针：（规定）小磁针在磁场中某点N极的受力方向（或小磁针静止时N极的指向）为该点的磁场方向。
②由磁感线的方向确定。
③由磁感应强度的方向确定．4、安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，四指指磁感线方向；对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。
5、要熟记常见的几种磁场的磁感线：地球磁场通电直导线周围磁场通电环行6、磁感应强度：磁感应强度是表示磁场强弱的物理量(1)磁感应强度的定义：在磁场中，垂直于磁场方向的通电导线，受到的安培力F与电流I和导线长度L的乘积的比值，叫做通电导线所在处磁场的磁感应强度。
即B=F/ILB是描述磁场的力的性质的物理量，与F、I、L无关．它是由磁场本身性质及空间位置决定（2）磁感应强度是矢量，其方向就是该处磁场的方向；注意：它的方向并非安培力的方向。
(3)单位：特斯拉，简称特，代表符号是T．1T＝1N／A·m 1T=1N/(A∙m)=1kg/(A∙s2)(4)匀强磁场：①磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同；②匀强磁场的磁感线是疏密均匀、互相平行的直线；③距离很近的两个异名磁极之间，通电螺线管内部的磁场(除边缘部分外)都可认为是匀强磁场。
【例1】如图所示，正四棱柱的中心轴线OO’处有一无限长的载流直导线，对该电流的磁场，下列说法中正确的是（）A．同一条侧棱上各点的磁感应强度都相等B．四条侧棱上的磁感应强度都相同C．在直线ab上，从a到b，磁感应强度是先增大后减小D．棱柱内任一点的磁感应强度比棱柱侧面上所有点都大d ab c 【例2】实验室有一个旧的学生直流电源，输出端的符号模糊不清，无法分辨正负极．某同学设计了下面的判断电源两极的方法．在桌面上放一个小磁针，在小磁针东面放一个螺线管，如图所示，闭合开关后，小磁针指南的一端向东偏转．下述判断正确的是( )A ．电源A 端是正极，在电源内电流由A 流向BB ．电源B 端是正极，在电源内电流由A 流向BC ．电源A 端是正极，在电源内电流由B 流向AD ．电源B 端是正极，在电源内电流由B 流向A【例3】如右图所示，一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方时，磁针的N 极向纸外偏转。
