項(xiàng)目四 電磁感應(yīng)

中等職業(yè)教育規(guī)劃教材中等職業(yè)教育校企合作精品教材《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》 電子教案河南省職業(yè)技術(shù)教育教學(xué)研究室編項(xiàng)目四觀察電磁感應(yīng)任務(wù)一認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)任務(wù)二觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象任務(wù)四認(rèn)識(shí)線圈的自感和互感任務(wù)三認(rèn)識(shí)電感器任務(wù)五認(rèn)識(shí)變壓器任務(wù)一認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)

一、常見(jiàn)的磁現(xiàn)象鐵吸引鐵粉司南電磁灶磁卡電話任務(wù)一認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)

二、磁場(chǎng)的基本性質(zhì)1．磁場(chǎng)產(chǎn)生的源磁體帶電物體任務(wù)一認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)

2．磁場(chǎng)的定義磁場(chǎng)是客觀存在于磁體、運(yùn)動(dòng)電荷周?chē)囊环N特殊物質(zhì)。3．磁場(chǎng)的性質(zhì)磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流、運(yùn)動(dòng)電荷能夠產(chǎn)生力的作用。

任務(wù)一認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)

4．磁場(chǎng)的方向N極所指的方向

任務(wù)一認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)

三、磁力線1．磁力線的定義

磁場(chǎng)中畫(huà)一些曲線，使曲線上任何一點(diǎn)的切線方向都跟這一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同。

磁力線是閉合曲線。

任務(wù)一認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)

2．常見(jiàn)磁場(chǎng)的磁力線

（a）條形磁鐵的磁力線

（b）馬蹄形磁鐵的磁力線

（c）同名磁極的磁力線

（d）異名磁極的磁力線（e）直線電流周?chē)拇帕€

（f）螺線管周?chē)拇帕€任務(wù)一認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)

3．勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁力線

勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁力線是疏密程度相同、方向相同的平行直線。常見(jiàn)的均強(qiáng)磁場(chǎng)有：

異名磁極的磁力線螺線管周?chē)拇帕€

任務(wù)一認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)

四、磁場(chǎng)的基本物理量1．磁通量

通過(guò)與磁場(chǎng)方向垂直的某一面積的磁力線總數(shù)，叫做通過(guò)該面積的磁通量，簡(jiǎn)稱(chēng)磁通，用字母表示，單位為韋伯（Wb）。任務(wù)一認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)

2．磁感應(yīng)強(qiáng)度

垂直通過(guò)單位面積的磁力線數(shù)目，叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度，又稱(chēng)磁通密度，用字母B表示。單位為特斯拉（T）。在均勻磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式為：

任務(wù)一認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)

安培定則

伸出左手，使大拇指與其余四指垂直，并與手掌在同平面內(nèi)，讓磁力線垂直穿過(guò)手心，四指指向電流方向，則大拇指所指方向?yàn)橥妼?dǎo)體所受安培力的方向。

任務(wù)一認(rèn)識(shí)磁場(chǎng)

五、鐵磁材料

含有鐵、鈷、鎳及其合金的材料稱(chēng)為鐵磁性材料，鐵磁材料具有很強(qiáng)的磁化特性。

鐵磁材料的分類(lèi)類(lèi)型特點(diǎn)舉例硬磁材料需要較強(qiáng)的外磁場(chǎng)的作用，才能使其磁化，并且不易退磁。各種形狀的永久磁鐵軟磁材料剩磁和矯頑磁力都很小，容易被磁化，也容易去磁電動(dòng)機(jī)和變壓器的鐵芯矩磁材料在很弱的外磁場(chǎng)作用下，就能被磁化；當(dāng)去掉外磁場(chǎng)，磁性仍保持。計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)元件的環(huán)形磁芯任務(wù)二觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象

一、人類(lèi)認(rèn)識(shí)電磁感應(yīng)的發(fā)展史安培實(shí)驗(yàn)裝置科拉頓裝置法拉第實(shí)驗(yàn)裝置法拉第的鐵棒接觸、脫離實(shí)驗(yàn)

任務(wù)二觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件有兩種情況：導(dǎo)體與磁力線間發(fā)生相對(duì)切割運(yùn)動(dòng)；2.線圈中的磁通量發(fā)生變化。任務(wù)二觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象三、感應(yīng)電流的方向1.右手定則

具體方法：伸開(kāi)右手，使大拇指與其余四指垂直，且在同一平面內(nèi)，讓磁力線垂直穿過(guò)手心，大拇指指向?qū)w切割磁力線的方向，則其余四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。任務(wù)二觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象2.楞次定律用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的具體步驟：（1）明確原磁場(chǎng)的方向，確定穿過(guò)閉合回路的磁通量是增加還是減少。（2）根據(jù)楞次定律確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向，穿過(guò)閉合回路的磁通量增加，則感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向與原磁場(chǎng)的方向相反；若穿過(guò)閉合回路的磁通量減少，則感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向與原磁場(chǎng)的方向相同。（3）根據(jù)安培定則，由感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向，確定感應(yīng)電流的方向。任務(wù)二觀察電磁感應(yīng)現(xiàn)象四、電磁感應(yīng)定律

電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與穿過(guò)電路的磁通量的變化率成正比。單匝線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

N匝線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

導(dǎo)體做切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：

任務(wù)三認(rèn)識(shí)電感器一、電感器

電感器俗稱(chēng)線圈，最簡(jiǎn)單的電感器就是將導(dǎo)線繞幾圈，而帶磁芯的電感器是將導(dǎo)線繞在磁芯上。電感的符號(hào)用L表示，單位是亨(H)。任務(wù)三認(rèn)識(shí)電感器1．按電感形式可分為固定電感

2．按外形可分為空芯線圈、實(shí)芯線圈

空芯線圈實(shí)芯線圈固定電感可變電感二、電感器的分類(lèi)任務(wù)三認(rèn)識(shí)電感器3．按工作性質(zhì)可分為天線線圈、振蕩線圈、扼流線圈、陷波線圈、偏轉(zhuǎn)線圈

天線線圈振蕩線共模扼流圈

陷波線圈行偏轉(zhuǎn)線圈任務(wù)三認(rèn)識(shí)電感器4．按繞線結(jié)構(gòu)可分為單層線圈、多層線圈、蜂房式線圈

單層線圈多層線圈蜂房式線圈具任務(wù)三認(rèn)識(shí)電感器常見(jiàn)電感器的電路圖形符號(hào)圖形符號(hào)名稱(chēng)圖形符號(hào)名稱(chēng)空芯電感器鋼芯電感器鐵芯電感器鐵氧體磁芯電感器磁芯可調(diào)電感器空芯可調(diào)電感器任務(wù)三認(rèn)識(shí)電感器三、電感的主要參數(shù)

1．感抗：電感線圈對(duì)交流電流呈現(xiàn)出的一種特殊的阻礙作用。

2．標(biāo)稱(chēng)電流：又稱(chēng)額定電流，指電感器在正常工作時(shí)所允許通過(guò)的最大電流。

3．品質(zhì)因數(shù)：是衡量線圈品質(zhì)好壞的一個(gè)物理量。任務(wù)三認(rèn)識(shí)電感器四、電感器的識(shí)別（1）直標(biāo)法：即將電感量直接印在電感器上

（2）色標(biāo)法：即用色環(huán)表示電感量，第一、二位表示有效數(shù)字，第三位表示倍率，第四位為誤差（3）數(shù)碼法：標(biāo)稱(chēng)電感值采用三位數(shù)字表示，前兩位數(shù)字表示電感值的有效數(shù)字，第三位數(shù)字表示0的個(gè)數(shù)，單位為H

如：104表示10104H，即0.1H任務(wù)四認(rèn)識(shí)線圈的自感和互感一、自感現(xiàn)象及自感電動(dòng)勢(shì)1.自感現(xiàn)象任務(wù)四認(rèn)識(shí)線圈的自感和互感2.自感電動(dòng)勢(shì)

自感電流的方向可以用楞次定律判斷，自感電流的方向決定了自感電動(dòng)勢(shì)的方向。

計(jì)算公式為：任務(wù)四認(rèn)識(shí)線圈的自感和互感二、互感現(xiàn)象及互感電動(dòng)勢(shì)1.互感現(xiàn)象互感現(xiàn)象，是指一個(gè)線圈中電流的變化引起與它相近的其他線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。任務(wù)四認(rèn)識(shí)線圈的自感和互感2.同名端

同名端是指繞在同一鐵芯上的線圈，由于繞向一致而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的極性始終保持一致的端點(diǎn)，在電路圖中用“·”或“*”表示。

任務(wù)四認(rèn)識(shí)線圈的自感和互感3.互感電動(dòng)勢(shì)互感電動(dòng)勢(shì)的大小正比于穿過(guò)線圈磁通的變化率，或正比于另一線圈中電流的變化率。

4.互感電動(dòng)勢(shì)方向的判斷知道同名端后，就可以判斷互感電動(dòng)勢(shì)的方向。任務(wù)五認(rèn)識(shí)變壓器一、變壓器的基本結(jié)構(gòu)變壓器主要由鐵芯和繞在鐵芯上的原、副線圈組成

任務(wù)五認(rèn)識(shí)變壓器二、變壓器的分類(lèi)及外形1．變壓器的分類(lèi)

變壓器的種類(lèi)很多，可按其用途、結(jié)構(gòu)、相數(shù)、冷卻方式等不同來(lái)進(jìn)行分類(lèi)。

（1）按用途可分為電力變壓器、儀用互感器、特種變壓器（如：調(diào)壓變壓器、試驗(yàn)變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、電焊變壓器等）。（2）按相數(shù)分：?jiǎn)蜗嘧儔浩鳌⑷嘧儔浩?、多相變壓器。任?wù)五認(rèn)識(shí)變壓器2.常見(jiàn)變壓器的外形任務(wù)五認(rèn)識(shí)變壓器三、變壓器的工作原理1．單相變壓器基本工作原理變壓器工作原理是在原繞組N1上加交變電流，然后在磁路里會(huì)產(chǎn)生交變的磁通；在副繞組N2里也會(huì)產(chǎn)生交變的磁通，則副繞組受感應(yīng)而產(chǎn)生電。任務(wù)五認(rèn)識(shí)變壓器四、變壓器的主要參數(shù)及型號(hào)1．變壓器的主要參數(shù)（1）額定容量（KVA）：表示在額定使用條件下變壓器的輸出能力，用千伏安