电工基础第四章.ppt

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。 第二十九页，共七十八页，2022年，8月28日 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 第三十页，共七十八页，2022年，8月28日 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。 第三十一页，共七十八页，2022年，8月28日 §4-4 铁磁物质 第三十二页，共七十八页，2022年，8月28日 一、铁磁物质的磁化 使原来没有磁性的物质具有磁性的过程称为磁化。 只有铁磁性物质才能被磁化，而非铁磁性物质是不能被磁化的。这是因为铁磁物质可以看作是由许多被称为磁畴的小磁体所组成。 第三十三页，共七十八页，2022年，8月28日 在无外磁场作用时，磁畴排列杂乱无章，磁性互相抵消，对外不显磁性；但在外磁场作用下，磁畴就会沿着外磁场方向变成整齐有序的排列，所以整体也就具有了磁性。 第三十四页，共七十八页，2022年，8月28日 二、磁化曲线 当一个线圈的结构、形状、匝数都已确定时，铁磁物质的B随H变化的规律可用B—H曲线来表示，称为磁化曲线。 第三十五页，共七十八页，2022年，8月28日 曲线oa段较为陡峭，B随H近似成正比增加。 b点以后的部分近似平坦，表明即使再增大线圈中的电流I以增大H，B也已近似不变了，铁心磁化到这种程度称为磁饱和。 a点到b点是一段弯曲的部分，称为曲线的膝部。这一段是从未饱和到饱和的逐步过渡。 第三十六页，共七十八页，2022年，8月28日 各种电器的线圈中，一般都装有铁心以获得较强的磁场。而且在设计时，常常是将其工作磁通取在磁化曲线的膝部，还常将铁心制成闭合的形状，使磁感线沿铁心构成回路。 第三十七页，共七十八页，2022年，8月28日 三、磁滞回线 理想状态下的磁滞回线： 第三十八页，共七十八页，2022年，8月28日 实际的磁滞回线： 第三十九页，共七十八页，2022年，8月28日 磁感应强度B的变化落后于磁场强度H的变化，这一现象称为磁滞。 铁心在反复磁化的过程中，由于要不断克服磁畴惯性将损耗一定的能量，称为磁滞损耗，这将使铁心发热。 第四十页，共七十八页，2022年，8月28日 四、铁磁材料的分类 硬磁材料 特点： 不易磁化，不易退磁 典型材料及用途： 碳钢、钴钢等，适合制作永久磁铁，扬声器的磁钢 第四十一页，共七十八页，2022年，8月28日 软磁材料 特点： 容易磁化，容易退磁 典型材料及用途： 硅钢、铸钢、铁镍合金等，适合制作电机、变压器、继电器等设备中的铁心 第四十二页，共七十八页，2022年，8月28日 矩磁材料 特点： 很易磁化，很难退磁 典型材料及用途： 锰镁铁氧体、锂锰铁氧体等，适合制作磁带、计算机的磁盘 第四十三页，共七十八页，2022年，8月28日 §4-5 电磁感应 第四十四页，共七十八页，2022年，8月28日 一、电磁感应现象 电流能产生磁场，那么磁场能否产生电流呢？ 第四十五页，共七十八页，2022年，8月28日 将一条形磁铁放置在线圈中，当其静止时，检流计的指针不偏转，但将它迅速地插入或拔出时，检流计的指针都会发生偏转，说明线圈中有电流。 这种利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象，产生的电流称为感应电流，产生感应电流的电动势称为感应电动势。 第四十六页，共七十八页，2022年，8月28日 二、楞次定律 以上实验表明：在线圈回路中产生感应电动势和感应电流的原因是由于磁铁的插入和拔出导致线圈中的磁通发生了变化。 楞次定律指出了磁通的变化与感应电动势在方向上的关系，即：感应电流产生的磁通总是阻碍原磁通的变化。 第四十七页，共七十八页，2022年，8月28日 三、法拉第电磁感应定律