電與磁(電工進(jìn)網(wǎng)作業(yè)許可考試培訓(xùn))

第二節(jié)電與磁2-1磁現(xiàn)象2-2磁場的基本物理量2-3電磁感應(yīng)2-4磁場對通電導(dǎo)體的作用2-5自感與互感現(xiàn)象2-1磁現(xiàn)象1.磁體、磁極、磁場、磁力線磁體：具有磁性的物質(zhì)磁極：磁鐵兩端磁性最強(qiáng)的區(qū)域稱為磁極。磁場：磁體周圍存在磁力作用的空間稱為磁場。磁力線為了直觀地描述磁場，可以像電力線描述電場一樣，用磁力線來描述磁場。磁力線的特點(diǎn)：1、磁鐵的外部，磁力線從N極到S極，磁鐵的內(nèi)部，磁力線從S極到N極，從而構(gòu)成一條閉合曲線；2、磁場的強(qiáng)弱由磁力線的疏密來表示；3、磁力線不能相互交叉；4、空間某點(diǎn)磁場的方向就是磁力線上該點(diǎn)的切線方向。通電導(dǎo)體產(chǎn)生的磁場通電導(dǎo)體的周圍空間也存在磁場，這叫做電流的磁效應(yīng)。磁鐵的磁場也是由磁鐵內(nèi)部的分子電流產(chǎn)生的，而分子電流是由繞原子核旋轉(zhuǎn)的電子和電子本身的自轉(zhuǎn)所形成的。電流產(chǎn)生的磁場方向與電流的方向有關(guān)，二者之間的關(guān)系可以用右手螺旋定則1.直線電流的磁場2.電流的磁場通電線圈周圍空間的磁場分布情況與條形磁鐵周圍空間的磁場相似。線圈中電流方向與周圍空間的磁場方向之間的關(guān)系也符合右手螺旋定則。2-2磁場的基本物理量1、磁感應(yīng)強(qiáng)度：表示磁場內(nèi)各點(diǎn)的磁場強(qiáng)弱和方向的物理量。用符號B表示。磁感應(yīng)強(qiáng)度是有方向的向量，其方向就是該點(diǎn)的磁場方向。磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位為特斯拉（簡稱特），用T表示。磁感應(yīng)強(qiáng)度是一個(gè)矢量（即有大小和方向的量），它與產(chǎn)生該磁場的電流方向之間關(guān)系滿足右手螺旋定則。2、磁通：在均勻磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直于磁場方向的面積S的乘積，稱為通過該面積的磁通量，用符合?

表示。它是磁場中一個(gè)面上磁場情況的物理量。磁通不是向量，而是標(biāo)量。磁通的單位是韋伯（簡稱韋），用Wb表示。由?=BS可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=?/S所以在數(shù)值上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B可以看成是與磁場方向相垂直的單位面積所通過的磁通量，故磁感應(yīng)強(qiáng)度B可認(rèn)為是該面積中的磁通密度。2-2磁場的基本物理量3、磁導(dǎo)率：表示物質(zhì)導(dǎo)磁性能的物理量。所謂導(dǎo)磁性能好，指的是這類物質(zhì)在外磁場的作用下能產(chǎn)生很大的附加磁場。磁導(dǎo)率可分為絕對磁導(dǎo)率和相對磁導(dǎo)率。絕對磁導(dǎo)率用符合u表示，簡稱磁導(dǎo)率，真空中的磁導(dǎo)率用符合u。表示；相對磁導(dǎo)率用符合ur表示。導(dǎo)磁系數(shù)的單位為亨/米（H/m）。亨（H）是電感單位。鐵磁材料的相對導(dǎo)磁系數(shù)很高，且不是一個(gè)常數(shù)，而是隨磁化程度變化的。4、磁場強(qiáng)度：表示磁場內(nèi)各點(diǎn)磁場強(qiáng)弱和方向的輔助物理量。磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁導(dǎo)率的比值，就是該點(diǎn)磁場強(qiáng)度，用符號H表示。磁場強(qiáng)度只與電流的大小和導(dǎo)體的幾何形狀以及位置有關(guān)，而與物質(zhì)的導(dǎo)磁性能無關(guān)。磁場強(qiáng)度的單位是安培/米（A/m）。2-3電磁感應(yīng)變化的磁場在導(dǎo)體中產(chǎn)生電動(dòng)勢的現(xiàn)象，叫做電磁感應(yīng)。由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢叫做感應(yīng)電動(dòng)勢。由感應(yīng)電動(dòng)勢在閉合回路中引起的電流叫做感應(yīng)電流。一、直導(dǎo)體中的感應(yīng)電動(dòng)勢直導(dǎo)體作切割磁力線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體內(nèi)的電荷受電磁力的作用而分離，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度、導(dǎo)體在磁場中的有效長度和導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)速度成正比。式中：B——磁感應(yīng)強(qiáng)度，T；L——導(dǎo)體有效長度，m；

v——導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)速度，m/s；e——感應(yīng)電動(dòng)勢，V。

α——導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向與磁力線的夾角2-3電磁感應(yīng)感應(yīng)電動(dòng)勢的方向可由右手定則確定。即伸出右手，讓磁力線垂直穿過手心，拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，則四指所指的方向就是感應(yīng)電動(dòng)勢的方向。右手定則也叫做發(fā)電機(jī)定則。2-3電磁感應(yīng)二、線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢線圈中磁通的變化，將會(huì)在線圈兩端產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。法拉第電磁感應(yīng)定律：線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與穿過線圈的磁通變化率和線圈的匝數(shù)成正比。楞次定律：當(dāng)穿過線圈的磁通變化時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢的方向總是企圖使它的感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁通阻止原有磁通的變化。以右手螺旋關(guān)系確定感應(yīng)電動(dòng)勢和穿過回路的磁通的參考方向，則在任何情況下，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢等于磁通變化率的負(fù)值。2.4磁場對通電導(dǎo)體的作用在磁場中，通電導(dǎo)體將承受一個(gè)電磁力的作用，電磁力的方向與電流的方向和磁場的方向有關(guān)。三者的關(guān)系可以用左手定則來確定，即伸開左手，讓磁力線從手心穿過，四指指向電流的方向，這時(shí)，拇指所指的方向就是電磁力的方向。左手定則又叫做電動(dòng)機(jī)定則。2-5自感與互感現(xiàn)象一、自感由于線圈本身電流的變化而引起感應(yīng)電動(dòng)勢的現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象。由自感現(xiàn)象而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢叫做自感電動(dòng)勢。在線性電路中，線圈的自感磁鏈和電流成正比，線圈的自感磁鏈與電流的比值叫做自感系數(shù)，簡稱自感，也叫電感，用L表示。L的數(shù)值與線圈的匝數(shù)、形狀和大小有關(guān)。2.7自感、互感和渦流二、互感由于一個(gè)線圈電流的變化，使另一個(gè)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的現(xiàn)象叫做互感現(xiàn)象。由互感現(xiàn)象而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢叫做互感電動(dòng)勢。在線性電路中，線圈2的互感磁鏈和線圈1中的電流成正比，它們的比值叫做互感系數(shù)，簡稱互感，用M表示。M的數(shù)值除了與線圈的匝數(shù)、形狀、大小和介質(zhì)種類有關(guān)以外，還和線圈的相對位置有關(guān)。2.7自感、互感和渦流三、渦流當(dāng)整塊導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)或者將它放在變化的磁場中，導(dǎo)體內(nèi)便產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，從而在整個(gè)導(dǎo)體內(nèi)形成自成回路的環(huán)形電流，這種環(huán)形電流叫做渦流。渦流會(huì)使電氣設(shè)備