劳动版(第四版)《电工基础》第四章.ppt
文本预览下载声明
当导体、导体运动方向和磁感线方向三者互相垂直时,导体中的感应电动势为: e = Blv 如果导体运动方向与磁感线方向有一夹角α,则导体中的感应电动势为 e = Blvsinα 发电机就是应用导线切割磁感线产生感应电动势的原理发电的,实际应用中,将导线做成线圈,使其在磁场中转动,从而得到连续的电流。 动画:正弦交流电的产生 动画:实际应用的发电机 例题 如下图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一长度为l 的直导体AB,可沿平行导电轨道滑动。当导体以速度v向左匀速运动时,试确定导体中感应电动势的方向和大小。 解: (1)导体向左运动时,导电回路中磁通将增加,根据楞次定律判断,导体中感应电动势的方向是B端为正,A端为负。用右手定则判断,结果相同。 (2)设导体在Δt时间内左移距离为d,则导电回路中磁通的变化量为 ΔΦ = BΔS = Bld = BlvΔt 所以感应电动势 如果导体和磁感线之间有相对运动时,用右手定则判断感应电流方向较为方便; 如果导线与磁感线之间无相对运动,只是穿过闭合回路的磁通发生了变化,则用楞次定律来判断感应电流的方向。 根据相对磁导率的大小,可把物质分为三类: 顺磁物质 相对磁导率稍大于1。如空气、铝、铬、铂等。 反磁物质 相对磁导率稍小于1。如氢、铜等。 铁磁物质 相对磁导率远大于1,其可达几百甚至数万以上,且不是一个常数。如铁、钴、镍、硅钢、坡莫合金、铁氧体等。 四、磁场强度 在真空中,通电线圈磁感应强度的大小与线圈的匝数、线圈长度及电流强度有关 式中 B0 ——通电线圈的磁感应强度,T; μ0——真空的磁导率,H/m; N ——线圈的匝数; L ——线圈的长度,m; I ——线圈中的电流,A。 当把圆环线圈从真空中取出,并在其中放入相对磁导率为μr的媒介质,则磁感应强度将是真空中的μr倍,即: 磁感应强度与媒介质的磁导率有关。 该点的磁感应强度B与媒介质磁导率μ的比值即为磁场中某点的磁场强度,用H表示,即: 磁场强度的单位为A/m。 将 带入可得 上式表明,在一定电流值下,同一点的磁场强度不因磁场媒介质的不同而改变。 磁场强度也是一个矢量,在均匀媒介质中,它的方向和磁感应强度的方向一致。 §4-3 磁场对电流的作用 一、磁场对通电直导体的作用 通常把通电导体在磁场中受到的力称为电磁力,也称安培力。 通电直导体在磁场内的受力方向可用左手定则来判断。 动画 把一段通电导线放入磁场中,当电流方向与磁场方向垂直时,电流所受的电磁力最大。 利用磁感应强度的表达式B = F/Il,可得电磁力的计算式为 F = BIl 动画:计算电磁力的大小 如果电流方向与磁场方向不垂直,而是有一个夹角α,这时通电导线的有效长度为lsinα。电磁力的计算式变为 F = BIlsinα 二、通电平行直导线间的作用 两条相距较近且相互平行的直导线,当通以相同方向的电流时,它们相互吸引(左图);当通以相反方向的电流时,它们相互排斥(右图)。 动画 判断受力时,可以用右手螺旋法则判断每个电流产生的磁场方向,再用左手定则判断另一个电流在这个磁场中所受电磁力的方向。 发电厂或变电所的母线排就是这种互相平行的载流直导体,为了使母线不致因短路时所产生的巨大电磁力作用而受到破坏,所以每间隔一定间距就安装一个绝缘支柱,以平衡电磁力。 三、磁场对通电线圈的作用 磁场对通电矩形线圈的作用是电动机旋转的基本原理。 在均匀磁场中放入一个线圈,当给线圈通入电流时,它就会在电磁力的作用下旋转起来。 电刷 换向器 当线圈平面与磁感线平行时,线圈在N极一侧的部分所受电磁力向下,在S极一侧的部分所受电磁力向上,线圈按顺时针方向转动,这时线圈所产生的转矩最大。当线圈平面与磁感线垂直时,电磁转矩为零,但线圈仍靠惯性继续转动。通过换向器的作用,与电源负极相连的电刷A始终与转到N极一侧的导线相连,电流方向恒为由A流出线圈;与电源正极相连的电刷B始终与转到S极一侧的导线相连,电流方向恒为由B流入线圈。因此,线圈始终能按顺时针方向连续旋转。 §4-4 铁磁物质 一、铁磁物质的磁化 使原来没有磁性的物
显示全部