电工基础复习3(磁场与电磁感应)
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第 1 页 共 3页 电工基础复习3（磁场与电磁感应）
一、磁场
1）磁场是磁体周围存在的一种特殊物质，磁体通过磁场发生相互作用。
2）磁场的大小和方向可用磁感线来形象的描述：磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线的切线方向表示磁场的方向。
2、电流的磁效应
1）通电导线周围存在着磁场，说明电可以产生磁，由电产生磁的现象称为电流的磁效应。电流具有磁效应说明磁现象具有电本质。
2）电流产生的磁场方向与电流的方向有关，可用安培定则，即右手螺旋定则来判断。
3、描述磁场的物理量
1）磁感应强度B
B是描述磁场强弱和磁场方向的物理量，它描述了磁场的力效应。当通电直导线与磁
场垂直时，通过观察导线受力可知导线所在处的磁感应强度IlFB
2）磁通
匀强磁场中，穿过与磁感线垂直的某一截面的磁感线的条数，叫穿过这个面的磁通， =BS。
3）磁导率
磁导率是描述媒介质导磁性能的物理量。某一媒介质的磁导率与真空磁导率之比，叫这种介质的相对磁导率0r。
4）磁场强度 H
磁感应强度B与磁导率 之比称为该点的磁场强度lINHBH，或。
4、磁场对电流的作用力
1）磁场对放置于其中的直线电流有力的作用，其大小为sinBIlF，方向可用左手定则判断。
2）通电线圈放在磁场中将受到磁力矩的作用。
5、铁磁性物质的磁化
1）铁磁性物质都能够磁化。铁磁性物质在反复磁化过程中，有饱和、剩磁、磁滞现象，并且有磁滞损耗。 2）铁磁性物质的B随H而变化的曲线称为磁化曲线，它表示了铁磁性物质的磁性能。磁滞回线常用来判断铁磁性物质的性质和作为选择材料的依据。
6、磁路
1）磁通经过的闭合路径称为磁路。磁路中的磁通、磁动势和磁阻的关系，可用磁路
欧姆定律来表示，即mmRE，其中SlRm。
2）由于铁磁性物质的磁导率 不是常数，因此磁路欧姆定律一般不能直接用来进行磁路计算，只用于定性分析。
二、电磁感应
1、利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象，用电磁感应的方法产生的电流，叫感应电流。
2、闭合回路中的一部分在磁场中作切割磁感线运动（磁通发生变化），回路中有感应电流。
3、右手定则：右手，磁力线垂直进入手心；大姆指，运动方向；四指，感生电流方向。（在感应电流方向、磁场方向、导体运动方向中已知任意两个的方向可以判断第三个的方向。）
4．楞次定律：感应电流的方向，总是使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化，它是判断感应电流方向的普遍规律。注意：阻碍原来的变化
步骤：（1）原磁通方向，增大或减小；（2）感应电流的磁场方向；（3）安培定则——电流方向
5、感应电动势 E = BLVsinθ（θ为B、V的夹角）
6、E = N△Φ/△t（ N为匝数 △Φ/△t为磁通变化率 E与磁通的变化率成正比）
属于电磁感应现象的问题——右手定则——“电”
磁场对电流作用的问题——左手定则——“力”
7、导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫做自感现象，自感现象中产生的感应电动势，叫做自感电动势。磁链Ψ N LI或IL
8、电感 lSNINL2 ；自感电动势tILEL
9、221LIWL（电容能量：221CIWc）
10、互感系数：M = 12 / i1 = 21 / i2 单位：H ；耦合系数 21KKK不能称为互感系数与电流成正比、成反比，M只与这两个回路的结构、相互位置及媒介质的磁导率有关。
tiMtEM12 电 路 磁 路
电流 I
电阻 SlR
电阻率
电动势 E
电路欧姆定律 REI
磁通
磁阻 SlRm
磁导率
磁动势 INEm
磁路欧姆定律
mmRE 第 2 页 共 3页 磁场和电磁感应练习题
一、是非题
1、磁体上的两个极，一个叫N极，另一个叫S极，若把磁体断成二段，则一段为N极，另一段为S极。（ ）
2、在磁场中放入小磁针，它的N极指向可以认为是该磁场的磁感应强度的方向。（ ）
3、磁感应强度是矢量，但磁场强度是标量。（ ）
4、如果通过某一截面的磁通为零，则该截面处的磁感应强度也必为零。（ ）
5、感生电流产生的磁场方向总是跟原磁场的方向相反。（ ）
6、磁路中的欧姆定律是：磁感应强度与磁势成正比，而与磁阻成反比。（ ）
7、我们把在同一变化磁通的作用下，感生电动势极性相同的端子叫同名端。（ ）
8、磁感线的方向总是从N极指向S极（ ）
二、选择题
1、若通电直导体在匀强磁场中受到磁场力为最大，这时通电直导体与磁力线的夹角为（ ）。
A．0° B．90° C．30° D.60°
2、左手定则可以判别通电导体在磁场中的（ ）。
A．受力方向 B．受力大小 C．感生电流方向 D．感生电流大小
3、如图所示，磁极中间通电直导体的受力情况为（ ）。
A．向上受力 B．向下受力 C．向左受力 D．向右受力
4、如图所示，当导体ab在外力作用下，沿金属导轨在均匀磁场中以速度向右移动时，放置在导轨右侧的导体cd将（ ）。
A．不动 B．向左移动
C．向右移动 D．不能确定
5、如图所示的电路中，当开关S合上瞬时会出现如下的情况（ ）。
A. A灯和B灯同时亮 B．A灯和B灯都不亮
C．A灯先亮B灯后亮 D．B灯先亮A灯后亮
6、如图所示，B⊥S，B＝1T，S＝200cm2，
则通过该平面的磁通是（ ）。
A．0.02Wb B.200Wb C．200Mx D．0.02Mx 第6题 第5题
7、法拉第电磁感应定律可以这样表述，闭合电路中感生电动势的大小（ ）。
A．跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比 B．跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比
C．跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比
D．跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化成正比
8、如图所示，A、B是两个用细线悬挂着的闭合铝环，当合上电键瞬时，将发生（ ）。
A． A环向右运动，B环向左运动
B．A环向左运动，B环向右运动
C．A环、B环都向右运动 D．A环、B环都向左运动
9、如图所示三个线圈的同名端是（ ）
A．1、3、5端子
B．1、3、6端子
C．1、4、6端子
D．1、4、5端子
三、填充题
1、两个全耦合的主要线圈，它们的电感分别是0.4H和1.6H，那么它们之间在感系数是 ，当它们顺串时，等效电感是 ；当它们反串时，等效电感是 。
2、楞次定律指出：由 产生的磁场总是 的变化。
3、描述磁场的四个基本物理量是 、 、 和 ；它们的文字符号分别是 、 、 和 ；它们的国际单位分别是 、 、
和 。
4、如图所示，长10cm的导线ab，通有3A电流，电流方向
从a→b，将导线沿垂直磁力线方向放在一匀强磁场中，测得ab所
受磁场力为0.6N，则该区域的磁感应强度为 ，磁场对导
线ab作用力的方向为 。若导线ab中的电流为零，那么该区域的磁感应强度为 。
5、如果在磁场中每一点的磁感应强度大小 ，方向 ，这种磁场称为匀强磁场，在匀强磁场中，磁力线是一组 。
6、当线圈中磁通要增加时，感生电流的磁场方向与原磁通方向 ；当线圈中磁通要减少时，感生电流的磁场方向与原磁通方向 。
7、如图所示，导线ab沿导轨向右作匀加速运动时，导体
ab中的感生电流方向是 ，cd导线中感生电流
方向是 ；cd导线在EF直线电流磁场中所受磁场
力的方向是 。 a c
v
L
R A
B
S S B I a b A B
S
v a
b A
C c
d E
F A 1
2
3 4 5
6 第 3 页 共 3页 8、当导体在磁场作 运动，或线圈中的磁通 时，在导体或线圈中都会产生感生电动势。
9、两个相互靠近的线圈，已知甲线圈中电流的变化率为100A/S，在乙线圈中引起0.5V的互感电动势，那来两线圈间的互感系数为 。又若甲线圈中的电流是10A，那来甲线圈产生而与乙线圈交链的磁链是 。
四、计算题
1、把一根电流强度是4A，长为30cm的导线放在匀张磁场中，若导线和磁力线垂直时，测得磁场力是0.06V，求：（1）磁场的磁感应强度；（2）如果导线和磁场方向成30°角，导线所受到的磁场力的大小。
2、放在匀张磁场内与磁力线垂直的直导体长30cm，通过导体的电流是2A，若磁场的磁感应强度是2T，求：（1）作用在导体上的磁场力大小；（2）若导体的横截面积是4cm2，那么通过该导体的磁通是多大？
3、某环型线圈的铁芯由硅钢片迭成，其横截面积是10cm2磁路的平均长度为31.4cm，线圈的匝数为300匝，线圈通过1A的电流，硅钢片的相对磁导率为5000，求：（1）铁芯的磁阻；（2）通过铁芯的磁通；（3）铁芯中的磁感应强度和磁场强度。
4、如图所示，有一匀强磁场，已知B＝0.2T，导线ab长0.3m，以5m/s的速度向右在导轨上匀速滑动，R＝1Ω，求：（1）回路感生电流的大小；（2）在图上标出感生电流的方向，（3）磁场对ab导线的作用力大小。
5、如图所示，有一匀强磁场，已知B＝2T，R＝0.5N，导体ab、cd在平行导轨上分别向左和向右匀速滑动，V1＝5m/s，V2＝4m/s，ab、cd的长度都是40cm，求（1）导体ab、cd上产生的感上电动势的大小；（2）电阻R中的电流大小和方向。
7、有一个1000匝的线圈，在0.4s内穿过它的磁通量从0.02Wb增加到0.09Wb，求线圈中的感生电动势。如果线圈的电阻是10Ω，当它跟一个电阻为990N的电热器串联组成闭合电路时，通过电热器的电流是多大？
8、一个线圈的电流强度在0.001s内有0.02A的变化时，产生50V的自感电动势，求线圈的自感系数，如果这个电路中电流强度的变化率为40A/s，产生的自感电动势又是多大？
