1、電工基礎(chǔ)磁場(chǎng)及其基本物理量磁場(chǎng)及其基本物理量電流可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，電流的磁場(chǎng)方向用安培定則來(lái)判斷用磁感應(yīng)強(qiáng)度來(lái)表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱內(nèi)容：12磁場(chǎng)及其基本物理量一、磁場(chǎng)的基本知識(shí)二、電流的磁場(chǎng)三、磁場(chǎng)的基本物理量一、磁場(chǎng)的基本知識(shí)具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)稱為磁性。具有磁性的物質(zhì)叫做磁體。一、磁場(chǎng)的基本知識(shí)磁體有兩個(gè)極， S極和N 極。具有同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引的特性。相互作用是通過磁場(chǎng)發(fā)生的。磁體上磁性最強(qiáng)的地方稱為磁極一、磁場(chǎng)的基本知識(shí)磁場(chǎng)是一種看不見的特殊物質(zhì)在磁場(chǎng)中，小磁針靜止時(shí) 極所指的方向，就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。一、磁場(chǎng)的基本知識(shí)磁感線上任意一點(diǎn)的切線方向即為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。磁感

2、線在磁體的外部由N極指向S極，在磁體內(nèi)部由S極指向N極。磁感線越密集的地方磁場(chǎng)越強(qiáng)，磁感線越稀疏的地方磁場(chǎng)越弱。 如圖所示，磁感應(yīng)線把磁場(chǎng)分布形象直觀地描繪出來(lái)。一、磁場(chǎng)的基本知識(shí)（一）磁場(chǎng)（二）磁感應(yīng)線（一）磁場(chǎng)磁鐵不與鐵釘接觸就能把鐵釘吸起來(lái)，能有電流的導(dǎo)線可以使其周圍的磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。說(shuō)明磁鐵或通電導(dǎo)線周圍存在一種物質(zhì)。（一）磁場(chǎng)1、在磁體周圍存在著一種特殊形式的物質(zhì)，這種物質(zhì)叫做磁場(chǎng)。（一）磁場(chǎng)兩個(gè)特征:一是對(duì)磁鐵、運(yùn)動(dòng)電荷和通電導(dǎo)體有作用力；二是具有能量，能對(duì)移動(dòng)的通電導(dǎo)體做功。 （一）磁場(chǎng)2. 磁場(chǎng)的性質(zhì)：SNNNNN同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引。（一）磁場(chǎng)NNNN放在磁場(chǎng)中某

3、一點(diǎn)的可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針，它靜止時(shí)N 極（北極）所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁場(chǎng)的方向。 規(guī)定：3. 磁場(chǎng)的方向（一）磁場(chǎng)NNNN把一些可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針放在條形磁鐵的周圍，在磁場(chǎng)力的作用下，小磁針將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，靜止時(shí)，小磁針不再指向南北。3. 磁場(chǎng)的方向一、磁場(chǎng)的基本知識(shí)（二）磁感應(yīng)線（一）磁場(chǎng)（二）磁感應(yīng)線在磁場(chǎng)中畫出一系列帶箭頭的曲線，使這些曲線上任一點(diǎn)的切線方向都和該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同，這樣的曲線就叫做磁感應(yīng)線，簡(jiǎn)稱磁感線。1. 磁感應(yīng)線（二）磁感應(yīng)線條形磁鐵的磁感線和U 型磁鐵的磁感線如圖所示1. 磁感應(yīng)線（二）磁感應(yīng)線在磁體外部，磁感線是從 N 極指向 S 極；在磁體內(nèi)部，磁感線是從S 極指向

4、N 極, 磁感線是閉合曲線12. 磁感線的特點(diǎn)（二）磁感應(yīng)線磁感線不相交22. 磁感線的特點(diǎn)（二）磁感應(yīng)線磁感線密集的地方磁場(chǎng)強(qiáng)，磁感線稀疏的地方磁場(chǎng)弱32. 磁感線的特點(diǎn)（二）磁感應(yīng)線說(shuō)明：磁感線和電場(chǎng)線一樣，都是理想化的物理模型，實(shí)際上并不存在。但它可以比較直觀地、形象地描述磁場(chǎng)中各點(diǎn)的方向（二）磁感應(yīng)線勻強(qiáng)磁場(chǎng)：在磁場(chǎng)的某一區(qū)域內(nèi)，如果各處的磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向都相同，這個(gè)區(qū)域的的磁場(chǎng)就叫做勻強(qiáng)磁場(chǎng)二、電流的磁場(chǎng)磁鐵并不是磁場(chǎng)的唯一來(lái)源，電流也能產(chǎn)生磁場(chǎng)。 瞬時(shí)電流方向渦流產(chǎn)生的感生磁場(chǎng)磁場(chǎng)方向渦流二、電流的磁場(chǎng)通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)1通電導(dǎo)線中的電流方向決定了該導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)的方向。通電直導(dǎo)線中電

5、流的磁感線方向與電流方向之間的關(guān)系可以用安培定則來(lái)判定二、電流的磁場(chǎng)通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)1即：用右于握住導(dǎo)線，讓伸直的大拇指所指的方向與電流方向一致，那么彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向，如圖所示二、電流的磁場(chǎng)通電直導(dǎo)線的磁場(chǎng)1二、電流的磁場(chǎng)環(huán)形電流的磁場(chǎng)2環(huán)形電流磁場(chǎng)的磁感線方向與電流方向之間的關(guān)系可用安培定則來(lái)判斷，即讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心磁感線的方向，如圖所示二、電流的磁場(chǎng)環(huán)形電流的磁場(chǎng)2二、電流的磁場(chǎng)通電螺線管的磁場(chǎng)3通電螺線管磁場(chǎng)的磁感線方向與電流方向之間的關(guān)系，也可以用安培定則來(lái)判定，即用右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方

6、向與電流方向一致，大拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向，如圖所示二、電流的磁場(chǎng)通電螺線管的磁場(chǎng)3二、電流的磁場(chǎng)思考圖中所示，巨大的電磁鐵能吸起成萬(wàn)噸的鋼鐵，而小的磁鐵只能吸起小鐵釘。你知道這是為什么呢？ 二、電流的磁場(chǎng)實(shí)際上，磁場(chǎng)不僅有方向，而且有強(qiáng)弱。而磁感性的疏密只能定性地描述磁場(chǎng)在空間的分布情況。二、電流的磁場(chǎng)?我們?cè)鯓硬拍芏康貋?lái)表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱呢？下面就讓我們來(lái)學(xué)習(xí)能夠定量描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，即磁通、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度與磁導(dǎo)率等及其相關(guān)知識(shí)。 三、磁場(chǎng)的基本物理量1、磁感應(yīng)強(qiáng)度(磁通密度)2、磁通量3、磁導(dǎo)率4、磁場(chǎng)強(qiáng)度三、磁場(chǎng)的基本物理量1、磁感應(yīng)強(qiáng)度(磁通密度)2、磁通量

7、3、磁導(dǎo)率4、磁場(chǎng)強(qiáng)度1、磁感應(yīng)強(qiáng)度(磁通密度)磁場(chǎng)變強(qiáng)磁場(chǎng)變?nèi)跏潜硎敬艌?chǎng)的強(qiáng)弱的物理量，磁場(chǎng)的基本特性是對(duì)其中的電流有磁場(chǎng)力的作用。1、磁感應(yīng)強(qiáng)度(磁通密度)磁場(chǎng)變強(qiáng)磁場(chǎng)變?nèi)跻虼搜芯看艌?chǎng)的強(qiáng)弱，可以從分析電流在磁場(chǎng)中的受力情況著手，找出表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱的物理量。 1、磁感應(yīng)強(qiáng)度(磁通密度)磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力F 與電流 I 和導(dǎo)線長(zhǎng)度L 乘積的比值，叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度1. 定義1、磁感應(yīng)強(qiáng)度(磁通密度)BFIL=2. 公式1、磁感應(yīng)強(qiáng)度(磁通密度)磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大小反映了磁場(chǎng)的強(qiáng)弱程度。地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大約是 0.510-4 TT（特）3. 單位1、磁感應(yīng)強(qiáng)度(磁通密度

8、)一般永久磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度大約是 0.4 0.7 T，在電機(jī)和變壓器的鐵心中，磁感應(yīng)強(qiáng)度可達(dá) 0.8 1.4 TT（特）3. 單位1、磁感應(yīng)強(qiáng)度(磁通密度)磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大小只與磁場(chǎng)本身性質(zhì)有關(guān)，而與F，I，L無(wú)關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 是矢量，它的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，可以用磁感線形象地描繪。磁感線的切線方向表示該點(diǎn) B 的方向說(shuō)明：1、磁感應(yīng)強(qiáng)度(磁通密度)B勻強(qiáng)磁場(chǎng)如果在磁場(chǎng)中的某一區(qū)域，各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向均相同, 這個(gè)區(qū)域的磁場(chǎng)叫做勻強(qiáng)磁場(chǎng)。三、磁場(chǎng)的基本物理量1、磁感應(yīng)強(qiáng)度(磁通密度)2、磁通量3、磁導(dǎo)率4、磁場(chǎng)強(qiáng)度2、磁通量在電磁學(xué)里常常要討論穿過某一個(gè)面的磁場(chǎng)，為此需要引入

9、一個(gè)新的物理量磁通量。磁通量是描述磁場(chǎng)在某一范圍內(nèi)分布情況的物理量1. 定義2、磁通量在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在與磁感線垂直的某截面上，截面積與磁感應(yīng)強(qiáng)度的乘積稱為通過該截面的磁通量，用字母表示，即 = BS 磁通量的單位是 Wb（韋伯），1 Wb = 1 T 1 m21. 定義2、磁通量1. 定義2、磁通量2. 公式用字母表示，即 = BS（B 與S 垂直）= 0 （B 與S 平行）2、磁通量Wb（韋伯），1 Wb = 1 T 1 m23. 單位三、磁場(chǎng)的基本物理量1、磁感應(yīng)強(qiáng)度(磁通密度)2、磁通量3、磁導(dǎo)率4、磁場(chǎng)強(qiáng)度3、磁導(dǎo)率當(dāng)我們用一個(gè)插有軟鐵芯的通電線圈去吸引鐵釘，然后把通電線圈中的軟鐵芯抽

10、出變成空心線圈再去吸引鐵釘，便會(huì)發(fā)現(xiàn)兩種情況下吸引力大小不同，前者比后者大得多。3、磁導(dǎo)率這表明磁場(chǎng)的強(qiáng)弱不僅與電流的大小和導(dǎo)體的形狀有關(guān)，還與磁場(chǎng)中磁介質(zhì)的導(dǎo)磁性能有關(guān)。3、磁導(dǎo)率磁導(dǎo)率就是一個(gè)用來(lái)表示磁介質(zhì)導(dǎo)磁性能的物理量。和不同材料有不同導(dǎo)電能力一樣，不同的磁介質(zhì)有不同的磁導(dǎo)率，它的單位為H/m（亨/米）3、磁導(dǎo)率真空中的磁導(dǎo)率是一個(gè)常數(shù)，有0表示，04107H/m。由于真空中的磁導(dǎo)率是一個(gè)常數(shù)，因此可以將其他磁介質(zhì)的磁導(dǎo)率與真空的磁導(dǎo)率的比值叫做相對(duì)磁導(dǎo)率，用r表示3、磁導(dǎo)率相對(duì)磁導(dǎo)率沒有單位，它表明在其他條件相同的情況下，磁介質(zhì)中的導(dǎo)磁能力是真空中的多少倍3、磁導(dǎo)率根據(jù)各種物質(zhì)導(dǎo)磁性

11、能的不同，可把物質(zhì)分為以下三種類型：反磁性物質(zhì)：r1，這類物質(zhì)中所產(chǎn)生的磁場(chǎng)要比真空中弱一些，如銅、石磨、銀、鋅等順磁性物質(zhì)：r1，這類物質(zhì)中所產(chǎn)生的磁場(chǎng)要比真空中強(qiáng)一些，如空氣、鉑、錫、鋁等鐵磁性物質(zhì)：r1，而且不是一個(gè)常數(shù)，其他條件相同的情況下，這類物質(zhì)中所產(chǎn)生的磁場(chǎng)要經(jīng)真空中的磁場(chǎng)強(qiáng)幾千甚至幾萬(wàn)倍，因而在電工技術(shù)方面應(yīng)用甚廣，如鐵、鋼、鈷、鎳及某些合金等33、磁導(dǎo)率反磁性物質(zhì)和順磁性物質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率都接近于1，因而除鐵磁性物質(zhì)外其他物質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率都可以認(rèn)為等于1，并稱這些物質(zhì)為非鐵磁物質(zhì)三、磁場(chǎng)的基本物理量1、磁感應(yīng)強(qiáng)度(磁通密度)2、磁通量3、磁導(dǎo)率4、磁場(chǎng)強(qiáng)度4、磁場(chǎng)強(qiáng)度由于磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁通密度B的大小與磁介質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，并且同一磁介質(zhì)的磁導(dǎo)率并不是一個(gè)常數(shù)，這就是磁場(chǎng)的計(jì)算顯得比較復(fù)雜4、磁場(chǎng)強(qiáng)度因此，為了使磁場(chǎng)的計(jì)算簡(jiǎn)單，常用磁場(chǎng)強(qiáng)度這個(gè)物理量來(lái)表示磁場(chǎng)的性質(zhì)。在磁場(chǎng)中，各點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小只與電