电和磁是相互联系不可分割的两类基本物质。很多电气设备如电机、变压器、电磁铁、电工测量仪表以及其他各种铁磁元件等,都是利用电与磁的基本原理进行工作的。
本章主要讨论基本磁现象及其规律、磁场的基本概念及其物理量、电磁感应现象及基本定律等内容。
3.1 磁的基本知识
3.1.1 磁体与磁极
物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体。磁体分为天然磁体(俗称吸铁石)和人造磁体,现在常见的各种磁体几乎都是人造的。如条形磁铁、蹄形磁铁和针形磁铁等,如图3—1所示。
磁体两端磁性最强的区域叫磁极。实验证明,任何磁体都具有两个磁极,而且无论怎样把磁体分割,它总是保持两个磁极。一端叫北极,用N表示:一端叫南极;用s表示。
与电荷间的相互作用力相似,磁极间也具有相互作用力,即同极相排斥,异极相吸引。磁极间的相互作用力叫磁力,如图3-2所示。指南针就是利用这种性质制作的,因为地球本身就是个大磁体,地磁的北极在地球南极附近,地磁的南极在地球北极附近。
3.1.2 磁场与磁力线
磁体周围存在磁力作用的空间,称为磁场。互不接触的磁体之间之所以具有相互作用力,就是通过磁场这一特殊物质进行传递的。磁场和电场一样,都是一种特殊物质,它们之所以被认为特殊,是因为它们不是由分子和原子所组成。
磁场和电场同样是有方向的。在磁场中某一点放一个能自由转动的小磁针,小磁针静止时N极所指的方向,规定为该点的磁场方向。
为了形象地描述磁场而引出磁力线这一概念,规定在磁力线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向。
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磁力线可以用实验的方法形象地表示出来。如在条形磁体上放一块玻璃或纸板,撒上一些铁屑并轻敲,铁屑便会有规则地排列成如图3-3(a)所示的线条形状,这些线条就显示出条形磁体的磁力线分布情况。
磁力线具有以下几个特征:
(1)磁力线是互不交叉的闭合曲线。在磁体外部由N极指向s极,在磁体内部由s极指向N极,如图3-3(b)所示。
(2)磁力线的疏密程度反映了磁场的强弱。磁力线越密表示磁场越强,越疏表示磁场越弱。
(3)磁力线上任意一点的切线方向,就是该点的磁场方向。
3.1.3 电流的磁场
磁铁并不是磁场的唯一来源。1820年丹麦物理学家奥斯特从实验中发现,放在导线旁边的磁针,当导线通入电流时,磁针会受到力的作用而偏转,如图3-4所示。这表明通电导线的周围存在着磁场,电与磁是有密切联系的。
1.通电直导线周围的磁场
通电直导线周围磁场的磁力线是一些以导线上各点为圆心的同心圆,这些同心圆都在与导线垂直的平面上,如图3—5所示。
实验表明,改变电流的方向,各点的磁场方向都随之改变。
磁力线的方向与电流方向之间的关系可用安培定则(又称右手螺旋定则)来判断,如图3-6所示,用右手握住通电直导线,让拇指指向电流方向,则四指环绕的方向就是磁力线的方向。
第4章电容器
电容器是电路的基本元件之一,它的用途非常广泛,在电力系统中,电容器可作为功率因数的补偿元件;在电子电路中,电容器可用作滤波、耦合、调谐、旁路和选频等;在机械加工工艺中,利用它可以进行电火花加工等。
本章主要介绍电容器的基本概念、电容器的种类及选用方法、电容器的充放电过程及电容器的连接等,以达到识别和使用电容器的目的。
4.1 电容器及电容量
4.1.1 电容器
电容器就是储存电荷的容器。两金属导体,中间以绝缘介质相隔,并引出两个电极,就形成了一个电容器。其结构如图4-1(a)所示。被介质隔开的金属板叫极板,极板通过电极与电路连接。极板间的介质常用空气、云母、纸、塑料薄膜和陶瓷等物质。图4-1(b)是电容器的一般表示符号。
4.1.2 电容量
电容器最基本的特性是能够储存电荷。如果在电容器的两极上加上电压,则在两个极板上将分别出现数量相等的正、负电荷,如图4-2所示。电容器极板上所储存的电荷量与两极板间的电压的比值是一常数。这一比值称为电容量,简称电容,用字母c表示。即
式中Q——任一极板上的电量,c;
u——两极板间的电压,v;
c——电容量,P(法拉)。
电容量是衡量电容器储存电荷本领的物理量。其国际单位是法拉,简称法,用符号F表示。当电容器两端所加电压为1v时,若在任一极板上储存1c的电荷量,则该电容器的电容
第83页量就是1F。在实际使用中,一般电容器的电容量都比较小,因而常用uF(微法)和pF(皮法)表示。它们之间的换算关系是
电容器制造好以后,电容量就是一个定值,不因极板上积累电荷的多少而改变。实验表明,电容量的大小决定于电容器的介质种类与几何尺寸。如果介质的介电常数越大,极板相对面积越大,极板间的距离越小,则电容量就越大。
应该注意的是,虽然电容器和电容量通常都称为电容,但两者的意义不同。前者表示元件的名称,后者表示物理量的名称。同时还应认识到,并不只是成品电容器中才有电容,实际上任何两个相邻的导体间都存在着电容。如图4-3所示,输电线之间、输电线与大地之间、晶体管各电极之间都存着电容。这种电容叫做分布电容或寄生电容。虽然它的数值比较小,但有时可能对线路和设备造成有害的影响。
[例4-1] 将一个电容量为4.7uF的电容器接到电动势为1000V的直流电源两端,充电结束后,求电容器极板上所带的电荷量。
解:由电容公式(4-1)可得
4.1.3 电容器的主要性能指标
电容器的性能指标有电容量、允许误差、额定工作电压、介质损耗和稳定性等。其中最主要的指标是电容量、允许误差和额定工作电压,一般都直接标在成品电容器的外壳上,常称为电容器的标称值。它是人们合理使用电容器的依据。
1.标称容量和允许误差
成品电容器上所标明的电容值称为标称容量。标称容量并不是一个准确值,它同该电容器的实际容量有一定的差额,但这一差额是在国家标准规定的允许范围之内,因而称为允许误差。
电容器的允许误差,按其精度可分为4-1%(00级)、±2%(0级)、4-5%(1级)、4-10%
(Ⅱ级)及+-20%(iii级)五个等级。应用时,有的用误差百分数表示,有的用误差等级表示。
例如:51OOpF+-10%或5100pFlI
第5章单相正弦交流电路
正弦交流电路是电工知识的重要内容,是学习电工与电子技术的理论基础,因此,分析研究正弦交流电路是十分重要的。。本章主要介绍单相正弦交流电的基本概念与表示方法,重点研究单相正弦交流电路的分析与计算,在着重讨论R、L、c单相正弦交流电路的基础上,利用矢量图法分析串、并联电路的电压、电流关系及功率关系。
5.1.1 交流电的概念
直流电路中所讨论的电压和电流,其大小和方向(或极性)都是不随时间变化的,如图5-1(a)所示,但是在工农业生产、日常生活中广泛应用的是大小和方向均随时间作周期性变化的电压和电流。把这种大小和方向随时间作周期性变化的电流或电压称为交流电。其中随时间按正弦规律变化的交流电称为正弦交流电,其波形如图5-1(b)所示。随时间不按正弦规律变化的交流电,统称为非正弦交流电,图5-l(c)所示的电压波形就是一种非正弦交流电压。在交流电中,最常用的是正弦交流电。如果没有特别说明,本章所说的交流电都是指正弦交流电。
正弦交流电的优点是变化平滑,同频率的几个正弦量相加或相减,其结果仍为同频率的正弦量。另一方面,非正弦交流电,可以分解为许多不同频率的正弦分量,这就给电路的分析计算带来了很大的方便。
5.1.2 交流电的产生
正弦交流电是通过单相交流发电机产生的,如图5-2所示。单相交流发电机由定子和转子组成。定子中有绕组,且按顺时针方向在磁场中匀速旋转,绕组由于切割磁力线而产生交流电。
在图5—2中1、2、3、4、5、6、7、8的八个小圆圈表示导线截面,由于导线切割磁力线的位置在变化,其电动势e的大小也随之变化。当导线在位置l时,导线运动方向和磁力线平
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行,没有切割磁感线,此时电动势e的大小为零。当导线到位置2时,导线斜方向切割磁力线,
导线中产生了电动势。当导线到位置3时,导线运动方向与磁力线相互垂直,切割磁力线最大。
当导线到位置4时,导线又变为斜方向切割磁感线,导线中产生的电动势又变小。当导线到位
置5与位置1时相同,导线中的电动势又为零。导线继续向6、7、8旋转时,与在位置2、3、
4时一样,电动势由零升高,到最大值后渐渐降为零。此时电动势的方向正好与位置2、3、4
时相反。导线在不同时间、刁;同位置时,电动势变化的大小和方向曲线如图5—3所示。
5.1.3 交流电的基本物理量
5.1.3.1 瞬时值与最大值
交流电的大小是随时间变化的。交流电在某一时刻的值称为这一时刻交流电的瞬时值,用
小写字母e、i、u表示。例如,在图5-4(a)中,t1时刻的瞬时值为J。,,:时刻的瞬时值为
零。图5-4(a)也可以画成图5-4(b)的形式。
最大的瞬时值称为最大值,也称为幅值或峰值,用字母Jm、um、乙表示。在波形图上,
曲线的最高点对应的值,即为最大值。它常用来表示交流电的电流强弱或电压高低,在实际中
很有意义。例如电容器用于交流电路中时所承受的耐压值,就是指最大值,如果交流电最大值
超过电容器所承受的耐压值,那么电容器将被击穿。
5,1.3.2 周期、频率、角频率
周期、频率、角频率是用来表示交流电变化快慢的物理量。
1.周期
图5-5所示为一个按正弦规律变化的交流电动势。它从零开始逐渐增大到最大值,然后逐
渐减小到零,反向增大到最大值,再回到零。这样变化了一周,以后按同样规律循环下去。把
交流电完成一次周期性变化所需的时间称为交流电的周期,用符号T表示,单位是秒,用s
第6章三相正弦交流电路
前面所讲的单相交流电路中的电源只有两个输出端钮,输出一个正弦电压或电流,现在,世界上电力网几乎都是采用三相正弦交流电向用户供电。采用三相电源供电的主要原因有:①在输送功率相同、电压相同、距离相同,功率因数和线路损耗相等的情况下,采用三相输电比用单相输电可节约25%左右的材料;②作为生产机械主要动力的电动机,三相电动机比同容量的单相电动机结构简单、性能好、工作可靠、造价低。
三相电源是由三个频率相同、幅值相同、相位互差120°的正弦电压源按一定方式联结而成的。由三相电源供电的电路称为三相电路。本章主要讨论三相电路中电源和负载的联结,并对实际电路进行简单分析和计算。
6.1 三相正弦交流电动势的产生
6.1.1 三相电动势的产生
三相电动势是由三相交流发电机产生的。图6-1(a)为三相交流发电机的示意图,它主要由定子和转子构成。在定子中嵌入了三个绕组,每一个绕组为一相,合称三相绕组。三相绕组的始端分别用U1、V1、W1表示,末端用U2、V2、W2表示。转子是一对磁极的电磁铁,它以匀角速度d /逆时针方向旋转。若各绕组的几何形状、尺寸、匝数均相同,安装时三个绕组彼此相隔120°,磁感应强度沿转子表面拉正弦规律分布,则在三相
绕组中可以分别感应出最大值相等、频率相同、相位互差120°的三个正弦电动势。这种三相电动势称为对称三相电动势。
6.1.2 三相正弦交流电动势的表示方法
当转子按逆时针方向旋转时,各绕组产生的正弦电动势eu、ev、ew的变化曲线及相量图第6章三相正弦交流电路
前面所讲的单相交流电路中的电源只有两个输出端钮,输出一个正弦电压或电流,现在,世界上电力网几乎都是采用三相正弦交流电向用户供电。采用三相电源供电的主要原因有:①在输送功率相同、电压相同、距离相同,功率因数和线路损耗相等的情况下,采用三相输电比用单相输电可节约25%左右的材料;②作为生产机械主要动力的电动机,三相电动机比同容量的单相电动机结构简单、性能好、工作可靠、造价低。
三相电源是由三个频率相同、幅值相同、相位互差120°的正弦电压源按一定方式联结而成的。由三相电源供电的电路称为三相电路。本章主要讨论三相电路中电源和负载的联结,并对实际电路进行简单分析和计算。
6.1 三相正弦交流电动势的产生
6.1.1 三相电动势的产生
三相电动势是由三相交流发电机产生的。图6-1(a)为三相交流发电机的示意图,它主要由定子和转子构成。在定子中嵌入了三个绕组,每一个绕组为一相,合称三相绕组。三相绕组的始端分别用U1、V1、W1表示,末端用U2、V2、W2表示。转子是一对磁极的电磁铁,它以匀角速度d /逆时针方向旋转。若各绕组的几何形状、尺寸、匝数均相同,安装时三个绕组彼此相隔120°,磁感应强度沿转子表面拉正弦规律分布,则在三相绕组中可以分别感应出最大值相等、频率相同、相位互差120°的三个正弦电动势。这种三相电动势称为对称三相电动势。
6.1.2 三相正弦交流电动势的表示方法
当转子按逆时针方向旋转时,各绕组产生的正弦电动势eu、ev、ew的变化曲线及相量图
第133页分别如图6-I(b)和(c)所示。它们的瞬时表达式分别为
用符号法表示的表达式分别为
6.1.3 三相正弦电动势的相序
三相电动势随时间按正弦规律变化,它们到达最大值(或零值)的先后次序,叫做相序。由图6-1(c)的相量图可以看出,三个电动势按顺时针方
向的次序到达最大值(或零值),即按u—v—w—u的顺序,称为正序或顺序:若按逆时针方向的次序到达最大值(或零值),即按u—W—V—u的顺序,称为负序或逆序。
6.2 三相电源绕组的连接
三相交流发电机的每相绕组原则上可以作为一个独立的电源,各用一对导线来接通它的负载,如图6-2所示。由于这种三相电路,相与相之间彼引独立,互不相关,需用六根输电线很不经济,所以,三相发电机的三个绕组一般采用星形连接和三角形连接两种连接方式。
6.2.1 三相电源绕组的星形连接
将发电机三相绕组的末端U2、V2、W2连在一起,首端U1、V1、W1分别与负载连接,这种连接方式称为星形接法或Y接法,如图6-3所示。末端接成的一点称为中性点,以N表示。从三个始端U1、V1、W1分别引出的三根接负载的导线,称为相线或端线。从中性点N引出一根与负载相接的导线,叫做中线或零线‘
有中线的三相制叫做三相四线制。无中线的三相制叫做三相三线制,如图6-4所示。
相线与中线之间的电压称为相电压,用Uu、Uv、Uw表示。相电压的正方向规定从始端指向末端。相线与相线之间的电压称为线电压,用Uuv、Uvw、Uwu表示。上述说明如图6-3所示。
第7章非正弦交流电
7.1 非正弦交流电的产生
前面几章讨论的都是正弦交流电路,这种电路中的电动势、电压或电流都是按正弦规律变化的。但是,在实际工程中,还常会遇到电动势、电压或电流虽然是周期性变化的,但不是正弦波,这种可统称其为非正弦交流电。图7-1所示就是四种非正弦交流电的波形。
电路中出现非正弦交流电(电动势、电压、电流),通常有以下几种原因。
7.1.1 电路中有几个频率不同的正弦电动势
最常见的是一个直流电源和一个正弦交流电源串联起来,再与一个线性电阻相接,如图7,2(a)所示。设直流电源的电动势为Eo,交流电动势为e1,那么总电动势e为
总电动势e的波形如图7-2(b)所示。显然,电动势e不是正弦量。电路中的电流
此电流和电阻只两端的电压都不是正弦量
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7.1.2 电源电压是非正弦周期电压
例如工业供电的交流发电机,由于沿电枢表面的磁感应强度不是严格按正弦规律分布,因此在发电机电枢绕组中感应的电动势也就很难保证是正弦波。又如,音频放大器中的信号电流是随声波变化规律而变化的,也不是正弦波。
7.1.3 电路中存在非线性元件
如果电路中有非线性元件,这样的元件在外加电压变化时,电路中产生的电流就不成正比变化。例如铁心线圈就是一种非线性元件,其电感量L 不是常数。那么,即使在一个铁心线圈两端加上正弦电压,其电流也不是正弦电流,如图7-3所示;再如图7-4(a)是一个二极管半波整流电路,虽然电源电压u是正弦波,但由于二极管VD具有单向导电性,使正弦交流电只能在一个方向通过,于是流过负载的电流便成为非正弦电流。
7.2 非正弦交流电的分解
为了进一步讨论非正弦交流电,先求两个不同频率的正弦电压之和,然后再讨论非正弦交
第8章磁路与变压器
变压器是供电系统中的重要设备,因为变压器可以很方便地将电压升高和降低,使交流电获得了广泛的应用。
磁路的知识是掌握变压器原理的基础,也是后面学习电机、电磁电器的基础,因此本章先介绍磁路。
8.1 磁路及其基本定律
8.1.1 磁路的基本概念
磁通集中通过的闭合路径称为磁路。在工程上,为了获得较强的磁场,常常需要把磁通集中在某一定型的路径中。形成磁路的最好方法是利用磁性材料按照电器结构要求,做成各种形状的铁心,从而使磁通形成所需的闭合路径。图8-1所示就是几种电器设备中的磁路。
由于磁性材料的磁导率u远远大于空气,所以磁通主要沿铁心而闭合,只有很少部分磁通经过空气或其他材料。把通过铁心的磁通称为主磁通,如图8-1中的d,铁心外的磁通称为漏磁通,如图8-1(a)中的Фs,一般情况下,漏磁通很少,常略去不计。
和电路类似,磁路也分为无分支磁路和有分支磁路。图8-1(a)、(c)是无分支磁路,图8-1(b)是有分支磁路。
通常在线圈中通入电流产生磁路中的磁通,该电流称励磁电流,改变励磁电流I或线圈匝数N,磁通的大小就要变化。I愈大,所产生的磁通Ф愈大:线圈的匝数愈多,所产生的磁通Ф也愈大。因此把励磁电流I和线圈匝数N的乘积称为磁动势。它是磁路中产生磁通的源泉,用符号9表示,即
F=IN
单位为安[培](A)。
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8.1.2磁路欧姆定律
在电路中有电阻R,它与导线长度I、导线截面积S及导线的电阻率p有关,即R=P*(l\s)。在电阻两端加电动势月就会产生电流/,电路的欧姆定律表示为
在磁路中也有磁阻Rm,它对磁通起阻碍作用,磁阻与磁路的平均长度l、磁路截面积s及磁路材料的磁导率有关,即
在磁路加磁动势Fm后,产生磁通Φ,这样磁路的磁动势、磁通及磁阻三者之间的关系可用磁路的欧姆定律表示,即
一段磁路的磁位差等于其磁阻与磁通的乘积,即
磁位差的单位与磁动势尸m的单位一样,是安(A)。
电路与磁路的对照关系见表8-l。
应当指出,一般情况下各种导体的电阻只是一个常数,所以常用电路的欧姆定律计算。而在磁路方面,非铁磁材料的uo是常数,而铁磁材料的u不是一个常数,因而磁阻Rm也不是一个常数,它会随励磁电流I的改变而改变,因而通常不能用磁路的欧姆定律直接计算,但借助式(8-1)可以分析很多磁路问题。
8.2 单相变压器的结构及工作原理
变压器是一种常用的电气设备,其功能是将某一数值的交变电压变换为同频率的另一数值
第9章异步电动机的工作原理及应用
交流电机有异步电机和同步电机两大类。异步电机一般都作电动机用,因为异步发电机的性能较差。异步电动机是交流电动机中最常用的一种,它的作用是将交流电能转换成机械能。异步电动机有三相和单相两种,而三相异步电动机分笼型和绕线转子异步电动机。
三相异步屯动机应用最为广泛。因为它具有结构简单、运行可靠、维护方便、效率较高等特点,通常被用在金属切削机床、起重运输机械、中小型鼓风机和水泵等生产机械设备中;单相异步电动机则在实验室和家用电器产品中应用较多。但异步电动机也有一些缺点,最主要的是不能经济地实现范围较广的平滑调速:必须从电网吸取滞后的励磁电流,使电网功率因数降低。但是一般的生产机械并不要求大范围的平滑调速,而电网的功率因数又可以采取其他办法来进行补偿。特别是由于现代电子技术迅猛发展,采用由晶闸管组成的变频电源装置,使异步电动机应用更加广泛。据统计,全国电动机容量中90%左右是异步电动机,而在电网负载中,异步电动机的用量也占有60%以上。
9.1 三相异步电动机的结构及铭牌数据
9,1.1 结构
三相异步电动机由两个基本部分组成:定子(固定部分)和转子(旋转部分)。它的基本构造如图9-1所示。
1.定子
三相异步电动机的定子包括机座、装在机座内的圆筒形铁心以及嵌在铁心内的定子绕组,机座是用铸铁或铸钢制成的;铁心是由O.5mm厚的硅钢片叠压而成,片间互相绝缘。三相异步电动机定子上共有三个绕组,每相一个,它们按照一定的规律,对称地放置在铁心线槽内,
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三相绕组的六个接线端从内部引出来,接到电动机定子外壳的接线盒上,便于使用时把三相绕组联结成星形或三角形。
2.转子
三相异步电动机的转子按照构造上的不同分为两种:笼型和绕线型。无论哪种转子其铁心部分都为圆柱状,都用硅钢片叠压而成,表面冲有管槽。铁心装在转轴上,转轴架在端盖轴承上,通过靠背栓可接机械负载。
笼型转子绕组的特点是在转子铁心的槽中放置铜条,其两端用端环连接,如图9-2所示,因其形状极似松鼠笼而得名。在实际制造中,对于中小型电动机,为了节省铜材,常采用在转子槽管内浇铸铝液的方式来制造笼型转子。现在100kW以下的三相异步电动机,转子槽内的导体、两个端环以及风扇叶多是用铝铸成的,其各部分结构如图9-3所示。
绕线型转子绕组的形式与定子绕组基本上相同。三个绕组的末端连接在一起构成星形联结,而三个始端则连接在三个铜集电环上。环和环之间以及环和轴之间都彼此互相绝缘。启动变阻器和调速变阻器通过电刷与集电环和转子绕组相连接。它的构造如图9-4所示。
虽然笼型异步电动机和绕线转子异步电动机在转子结构上有所不同,但它们的工作原理是一样的。其中,由于笼型电动机构造简单、价格便宜、工作可靠、使用方便,因此在工业生产和家用电器上应用得最为广泛。
9.1.2 铭牌
每台电动机的外壳上都有一块铭牌,标出这台电动机的主要规格,如型号、额定数据、使用条件等项目。在实际工作中,要正确使用、维护、修理电动机,都必须要看得懂铭牌。现以图9-5所示的YRl80L-8型电动机为例,逐项说明它们的意义。
1. 型号
型号是不同规格电动机的代号,它的每一个字母都有一定含义。电动机的型号是由产品
第10章直流电动机
10.1 直流电机的基本结构
直流电机主要由定子(固定不动的部分)和转子(转动的部分—又称电枢)两部分组成。图10-1为国产直流电动机外型图;而图10-2则为z3系列直流电动机的部件图。对直流电动机结构上的要求是:能产生足够的磁场:能承受额定电压和通过额定电流:能保持良好的绝缘性能;电机温升不允许超过规定值:运转灵活正常,有一定机械强度;使用及维护较方便,寿命较长;所需材料力求节省,价格较低:制造工艺力求简单等。
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10.1.1 定子
直流电机的定子主要由以下部件组成:机座、前端盖、后端盖、主磁极、电刷装置等。
1.机座
机座的作用一方面作为电机磁路的一部分:另一方面则在其上安装主磁极、换向极,并通过端盖支承转子部分。机座通常为铸刚件经机械加工而成,也有采用钢板焊接成,或直接用无缝钢管加工而成。
2.主磁极
简称主极,其作用是通入直流励磁电流,产生主磁场。它由主极铁心和主极绕组两部另组成。
(1)主极铁心;作为电机磁路的一部分。主极铁心一般用薄钢板冲制成型后再用柳钉柳紧成为一个整体,最后用螺钉固定于机座上,如图10-3所示。
(2)主极绕组:其作用是通入直流电流,产生励磁磁势。
3.换向极
又称附加极,用以产生换向磁场,以改善电机的换向。它由换向极铁心和换向极绕组组成.
(1)换向极铁心:一般电机的换向极铁心大多用整块的钢板加工而成,以简化加工工艺,但在大型电机和用晶闸管供电的功率较大的电机中,换向极铁心也采用叠片结构。
(2)换向极绕组;与主极绕组一样也是用铜线或扁铜线绕制而成,再经过绝缘处理后,套装在换向极铁心中,最后用螺钉固定在机座上。
4.前,后端盖
用以安装轴承和支承电枢,一般均为铸钢件。
5. 电剃装置
通过电刷与换向器表面的滑动接触,把电枢绕组中的电动势(电流)引入与引出。
电刷装置一般由电刷、刷杆、刷握、刷杆座等部分组成,如图10-4所示。
第11章特种电机
11.1 单相异步电动机
单相异步电动机是利用单相交流电源供电的一种小容量交流电机。由于它具有结构简单、成本低廉、运行可靠、维修方便等优点以及可以直接在单相220伏交流电源上使用的特点,被广泛采用于办公场所、家用电器等方面,在工、农业生产及其他领域也应用比较广。如台扇、吊扇、洗衣机、电冰箱、吸尘器、小型鼓风机、小型车床、医疗器械等。
单相异步电动机的不足之处是它与同容量的三相异步电动机相比较,体积较大、运行性能较差、效率较低。因此常被制成小型和微型系列电机,容量在几瓦到几百瓦之间。
11.1.1 基本类型
为了使单相感应电动机能够产生启动转矩,在启动时必须在电动机内部形成一个旋转磁场。根据获得旋转磁场的方式不同(也就是启动方法),单相感应电动机可分成下列几种主要类型。
11.1.1. 1 分相电动机
在分析交流绕组磁动势时曾得出一个结论,只要在空间不同相的绕组中通以时间不同的电流,其合成磁动势就是一个旋转磁动势,分相电动机就是根据这一原理设计的。
1.电阻分相电动机
这种电动机定子上嵌有两个单相绕组,一个称为主绕组(或称为工作绕组),一个称为辅助绕组(或称为启动绕组)。两个绕组在空间相差90°电角度,它们接在同一单相电源上,如图11-1所示,其中S为一离心开关,平时处于闭合状态。辅助绕组用较细的导线绕成,以增大电阻,匝数可以与主绕组相同,也可以不同。由于主辅助绕组的阻抗不同,流过两个绕组的电流的相位也不同。一般使辅助绕组中的电流领先于主绕组中的电流,形成了一个两相电流系统,这样就在电动机中形成旋转磁场,从而产生启动转矩。
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通常辅助绕组是按短时运行设计的,为了避免辅助绕组长期工作而过热,在启动后,当电动机转速达到一定数值时,离心开关s自动断开,把辅助绕组从电源切断。
由于主、辅绕组的阻抗都是感性的,因此两相电流的相位差不可能很大,更不可能达到90°,由此而产生的旋转磁场椭圆度较大,所以产生的启动转矩较小,启动电流较大。
2.电容分相电动机
在结构上,它和电阻分相电动机相似,只是在辅助绕组中串入一个电容,如果电容选择恰当,有可能使辅助绕组中的电流领先主绕组电流接近90°,则可在电动机中建立起一个椭圆度较小的旋转磁场,从而获得较大的启动转矩。电动机启动后,也需将辅助绕组从电源切断。由于电容器是短时工作的,一般可用交流电解电容器。
11.1.1.2 电容电动机
这种电动机在结构上与电容分相电动机一样,只是辅助绕组和电容器都设计成能长期工作的,实质上这时成了一台两相电动机。它的运行性能较好。因为电容器要长期工作,所以一般选用油浸式电容器。为了保证电动机有较好的性能指标,电容电动机电容的电容量比电容分相电动机的电容量要小,启动转矩也小,因此启动性能不如电容分相电动机。
11.1.1.3 罩极电动机
1.凸极武罩极电动机
这种电动机的定子仍由硅钢片叠成,但做成有凸出的磁极,形成类似直流电动机的定子,如图11-2所示。每个极上装有集中绕组,称为主绕组。每个极的极靴上开一个小槽,槽中嵌入短路铜环,一般罩住极靴面积的1/3左右。当绕组中通过单相交流电时,产生一脉振磁通,一部分通过磁极的未罩部分,一部分通过短路环,后者必然在短路环中产生感生电动势,产生电流,根据楞次定律,该电流的作用总是阻止磁通变化的,这就使通过短路环部分的磁通与通过磁极未罩部分的磁通在时间上不同相,并且总要滞后一个角度。于是就会在电动机内产生一个类似于旋转磁场的“移动磁场”,移动的方向由磁极未罩部分向着短路环的方向。这种移动磁场实质是一种椭圆度很大的旋转磁场,从而使电动机获得一定的启动转矩。
一、 选择题:(每小题3分,共6) 磁场 1 一个带电粒子以速度v 垂直进入匀强磁场B 中,其运动轨迹是一半径为R 的圆。要使半径变为 2R ,磁感应强度B 应变为:( ) (A) 2B (B) B/2 (C) 2 B (D) 2 B/2 2. 磁场的高斯定理说明了稳恒磁场的某些性质。下列说法正确的是 ( ) (A) 磁场力是保守力; (B) 磁场是无源场; (C) 磁场是非保守力场; (D) 磁感应线不相交。 3 如图所示,1/4圆弧导线 ab,半径为r,电流为I ,均匀磁场为B, 方向垂直ab 向上,求圆弧ab 受的安培力的大小和方向( ) (A 垂直纸面向外 (B 垂直纸面向里 (C )2BIr π 垂直纸面向外 (D )2BIr π 垂直纸面向里 4. 如图所示,圆型回路L 内有电流1I 、2I ,回路外有电流3I ,均在真空中,P 为L 上的点,则( )
(A )012()L d I I μ?=-+?B l (B )0123()L d I I I μ?=++?B l (C )0123()L d I I I μ?=+-?B l (D )012()L d I I μ?=+?B l 5 匀强磁场B 中有一半径为r ,高为L 的圆柱面,B 方向与柱轴平行,则穿过圆柱面的磁通量为:( ) (A) B R 2π (B) 0 (C) B R 22π (D) B R 221π 6 载有电流I 的导线如图放置,在圆心O 处的磁感应强度B 为:( ) (A)μ0I/4R+μ0I/4πR (B)μ0I/2πR+ 3μ0I/8R (C) μ0I/4πR -3μ0I/8R (D) μ0I/4R+ μ0I/2πR
课题 ※第三章磁场及电磁感应 ※第一节磁场课型 新课授课班级授课时数 1 教学目标 1.了解磁场及电流的磁场。 2.了解安培力的大小及方向。 教学重点 1.磁场。 2.安培力的大小及方向。 教学难点 安培力的大小及方向。 学情分析 教学效果 教后记
新授课 A、新授课 ※第一节磁场 一、磁场 1.磁体 某些物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体。磁体 分为天然磁体和人造磁体。常见的条形磁铁、马蹄形磁铁和针形磁铁等都是人造磁体, 如下图所示。 3-2 常见人造磁铁 2.磁极 磁体两端磁性最强,磁性最强的地方叫磁 极。任何磁体都有一对磁极,一个叫南极,用S 表示;另一个叫北极,用N表示,如右图所示。 N极和S极总是成对出现并且强度相等,不存在 独立的N极和S极。 当用一个条形磁铁靠近一个悬挂的小磁针(或条形磁铁)时,如下图所示。我们发现: 当条形磁铁的N极靠近小磁针的N极时, 小磁针N极一端马上被排斥;当条形磁铁 的N极靠近小磁针的S极时,小磁针S极 一端立刻被条形磁铁吸引。说明磁极之间 存在相互作用力,同名磁极互相排斥,异 名磁极互相吸引。 3.磁场 力是物质之间相互作用的结果。用手推门,门就会转动打开,这是因为力直接作用 于门。上述实验中,磁极之间存在的作用力并没有直接作用,到底是什么神密的物质使 得它们之间有力的作用呢?这种神密的物质就是磁场。磁极之间相互作用的磁力就是通 过磁场传递的。磁场是磁体周围存在的特殊物质。磁极在自己周围的空间里产生磁场, 磁场对它里面的磁极有磁场力的作用。 4.磁场方向 把小磁针放在磁场中的任一点,可以看到小磁针受磁场力的作用。静止时它的两 极不再指向南北方向,而指向一个别的方向。在磁场中的不同点,小磁针静止时指的 方向一般并不相同。 这个现象说明,磁场是有方向性的。一般规定,在磁场中某点放一个能自由转动的 (展示磁 铁) (对照实 物形进行 说明) (演示) (讲解)
第四章 磁场和电磁感应 第一节 电流的磁效应 一、 磁场 1.磁场:磁体周围存在的一种特殊的物质叫磁场。磁体间的相互作用力是通过磁场传送的。磁体间的相互作用力称为磁场力,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。 2.磁场的性质:磁场具有力的性质和能量性质。 3.磁场方向:在磁场中某点放一个可自由转动的小磁针,它N 极所指的方向即为该点的磁场方向。 二、磁感线 1.磁感线 在磁场中画一系列曲线,使曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向相同,这些曲线称为磁感线。如图所示。 2.特点 (1) 磁感线的切线方向表示磁场方向,其疏密程度表示磁场的强弱。 (2) 磁感线是闭合曲线,在磁体外部,磁感线由N 极出来,绕到S 极;在磁体部,磁感线的方向由S 极指向N 极。 (3) 任意两条磁感线不相交。 说明:磁感线是为研究问题方便人为引入的假想曲线,实际上并不存在。 图5-2所示为条形磁铁的磁感线的形状。 3.匀强磁场 在磁场中某一区域,若磁场的大小方向都相同,这部分磁场称为匀强磁场。匀强磁场的磁感线是一系列疏密均匀、相互平行的直线。 三、电流的磁场 1.电流的磁场 条形磁铁的磁感线 磁感线
直线电流所产生的磁场方向可用安培定则来判定,方法是:用右手握住导线,让拇指指向电流方向,四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。 环形电流的磁场方向也可用安培定则来判定,方法是:让右手弯曲的四指和环形电流方向一致,伸直的拇指所指的方向就是导线环中心轴线上的磁感线方向。 螺线管通电后,磁场方向仍可用安培定则来判定:用右手握住螺线管,四指指向电流的方向,拇指所指的就是螺线管部的磁感线方向。 2.电流的磁效应 电流的周围存在磁场的现象称为电流的磁效应。电流的磁效应揭示了磁现象的电本质。
高考物理知识归纳(六) ----------------------磁场、电磁感应和交流电 磁场 基本特性,来源, 方向(小磁针静止时极的指向,磁感线的切线方向,外部(N →S)内部(S →N) 组成闭合曲线 要熟悉五种典型磁场的磁感线空间分布(正确分析解答问题的关健) 脑中要有各种磁源产生的磁感线的立体空间分布观念;会从不同的角度看、 画、识 各种磁感线分布图 能够将磁感线分布的立体、空间图转化成不同方向的平面图(正视、符视、侧视、剖视图) 安培右手定则:电产生磁 安培分子电流假说,磁产生的实质(磁现象电本质)奥斯特和罗兰实验 安培左手定则(与力有关) 磁通量概念一定要指明“是哪一个面积的、方向如何”且是双向标量 F 安=B I L ?推导 f 洛=q B v 建立电流的微观图景(物理模型) 从安培力F=ILBsin θ和I=neSv 推出f=qvBsin θ。 典型的比值定义 (E=q F E=k 2r Q ) (B=L I F B=k 2r I ) (u=q w b a →q W 0 A A →=?) ( R=I u R=S L ρ) (C=u Q C=d k 4s πε) 磁感强度B :由这些公式写出B 单位,单位?公式 B=L I F ; B=S φ ; E=BLv ? B=Lv E ; B=k 2r I (直导体) ;B=μNI (螺线管) qBv = m R v 2 ? R =qB mv ? B =qR mv ; v v v d u E B qE qBv d u ===?= 电学中的三个力:F 电=q E =q d u F 安=B I L f 洛= q B v 注意:①、B ⊥L 时,f 洛最大,f 洛= q B v (f 、B 、v 三者方向两两垂直且力f 方向时刻与速度v 垂直)?导致粒子做匀速圆周运动。 ②、B || v 时,f 洛=0 ?做匀速直线运动。 ③、B 与v 成夹角时,(带电粒子沿一般方向射入磁场), 可把v 分解为(垂直B 分量v ⊥,此方向匀速圆周运动;平行B 分量v || ,此方向匀速直线运动。) ?合运动为等距螺旋线运动。 带电粒子在磁场中圆周运动(关健是画出运动轨迹图,画图应规范)。 规律:qB mv R R v m qBv 2=?= (不能直接用) qB m 2v R 2T ππ== 1、找圆心:①(圆心的确定)因f 洛一定指向圆心,f 洛⊥v 任意两个f 洛方向的指向交点为圆心; ②任意一弦的中垂线一定过圆心; ③两速度方向夹角的角平分线一定过圆心。 2、求半径(两个方面):①物理规律qB mv R R v m qBv 2 =?= ②由轨迹图得出几何关系方程 ( 解题时应突出这两条方程 ) 几何关系:速度的偏向角?=偏转圆弧所对应的圆心角(回旋角)α=2倍的弦切角θ
一 填空题 1. 把一个面积为S ,总电阻为R 的圆形金属环平放在水平面上,磁感应强度为B 的匀强磁场竖直向下,当把环翻转?180的过程中,流过环某一横截面的电量为 。 答:R BS 2。 2. 一半径为m 10.0=r 的闭合圆形线圈,其电阻Ω=10R ,均匀磁场B ρ 垂直于线圈平面。欲使线圈中有一稳定的感应电流A 01.0=i ,B 的变化率应为多少 1s T -?。 答:1s T 18.3-?。 3. 如图所示,把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处,第一次动作快,线圈中产生的感应电动势为1ε;第二次慢,线圈中产生的感应电动势为2ε,则两电动势的大小关系是1ε 2ε 答:>。(也可填“大于”) 4. 如图所示,有一磁感强度T 1.0=B 的水平匀强磁场,垂直匀强磁场放置一很长的金属框架,框架上有一导体ab 保持与框架边垂直、由静止开始下滑。已知ab 长 m 1.0,质量为kg 001.0,电阻为Ω1.0,框架电阻不计,取2s m 10?=g ,导体ab 下落的最大速度 1s m -?。
答:1s m 10-?。 5. 金属杆ABC 处于磁感强度T 1.0=B 的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里(如图所示)。已知BC AB =m 2.0=,当金属杆在图中标明的速度方向运动时,测得C A ,两点间的电势差是V 0.3,则可知B A ,两点间的电势差ab V V。 答:V 0.2。 6. 半径为r 的无限长密绕螺线管,单位长度上的匝数为n ,通以交变电流 t I I ωcos 0=,则围在管外的同轴圆形回路(半径为R )上的感生电动势为 。 答:t nI r ωωμsin π002。 7. 铁路的两条铁轨相距L ,火车以v 的速度前进,火车所在地处地磁场强度在竖直方向上的分量为B 。两条铁轨除与车轮接通外,彼此是绝缘的。两条铁轨的间的电势差U 为 。 答:BLv 。 8. 图中,半圆形线圈感应电动势的方向为 (填:顺时针方向或逆时针方向)。 答:逆时针方向。 9. 在一横截面积为0.2m 2的100匝圆形闭合线圈,电阻为0.2Ω。线圈处在匀强磁场中,磁场方向垂直线圈截面,其磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图所示。线圈中感应电流的大小是 A 。
电场知识点 一、电荷、电荷守恒定律 1、两种电荷:“+”“-”用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。 2、元电荷:所带电荷的最小基元,一个元电荷的电量为1.6×10-19C,是一个电子(或质子)所带的电量。 说明:任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。 荷质比(比荷):电荷量q与质量m之比,(q/m)叫电荷的比荷 3、起电方式有三种 ①摩擦起电, ②接触起电注意:电荷的变化是电子的转移引起的;完全相同的带电金属球相接触,同种电荷总电荷量平均分配,异种电荷先中和后再平分。 ③感应起电——切割B,或磁通量发生变化。 4、电荷守恒定律: 电荷既不能创造,也不能被消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,系统的电荷总数是不变的. 二、库仑定律 1.内容:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。方向由电性决定(同性相斥、异性相吸) 2.公式:k=9.0×109N·m2/C2 极大值问题:在r和两带电体电量和一定的情况下,当Q1=Q2时,有F最大值。 3.适用条件:(1)真空中;(2)点电荷. 点电荷是一个理想化的模型,在实际中,当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时,就可以把带电体视为点电荷.(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替r)。点电荷很相似于我们力学中的质点. 注意:①两电荷之间的作用力是相互的,遵守牛顿第三定律
一 选择题 (共36分) 1. (本题 3分)(2734) 两根平行的金属线载有沿同一方向流动的电流.这两根导线将: (A) 互相吸引. (B) 互相排斥. (C) 先排斥后吸引. (D) 先吸引后排斥. [ ] 2. (本题 3分)(2595) 有一N 匝细导线绕成的平面正三角形线圈,边长为a ,通有电流I ,置于均匀 外磁场B v 中,当线圈平面的法向与外磁场同向时,该线圈所受的磁力矩M m 值为 (A) 2/32IB Na . (B) 4/32IB Na . (C) °60sin 32IB Na . (D) 0. [ ] 3. (本题 3分)(2657) 若一平面载流线圈在磁场中既不受力,也不受力矩作用,这说明: (A) 该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行. (B) 该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行. (C) 该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直. (D) 该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直. [ ] 4. (本题 3分)(2404) 一导体圆线圈在均匀磁场中运动,能使其中产生感应电流的一种情况是 (A) 线圈绕自身直径轴转动,轴与磁场方向平行. (B) 线圈绕自身直径轴转动,轴与磁场方向垂直. (C) 线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移. (D) 线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移. [ ] 5. (本题 3分)(5137) 尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中,通以相同变化率的磁通量,当不计环的自感时,环中 (A) 感应电动势不同. (B) 感应电动势相同,感应电流相同. (C) 感应电动势不同,感应电流相同. (D) 感应电动势相同,感应电流不同. [ ]
29.(16分)如图所示,厚度为h ,宽度为d 的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B 的均匀磁场中,当电流通过导体板时,在导体板的上侧面A 和下侧面A /之间会产生电热差,这种现象称为霍尔效应,实验表明,当磁场不太强 时,电热差U 、电流I 和B 的关系为:d IB K U =,式中的比例系数K 称为霍尔系数。 霍尔效应可解释如下:外部磁场的洛仑兹力 运动的电子聚集在导体板的一侧,在导体板的另 一侧会出现多余的正电荷,从而形成横向电场,横向电场对电子施加与洛仓兹力方向相反的静电力,当静电力与洛仑兹力达到平衡时,导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。 设电流I 是由电子定向流动形成的,电子的平均定向速度为v ,电量为e 回答下列问题: (1)达到稳定状态时,导体板上侧面A 的电势_____下侧面A 的电势(填高于、低于或等于) (2)电子所受的洛仑兹力的大小为______。 (3)当导体板上下两侧之间的电差为U 时,电子所受静电力的大小为_____。 (4)由静电力和洛仑兹力平衡的条件,证明霍尔系数为ne K 1= 其中h 代表导体板单位体积中电子的个数。 解析:(1)低于 (2)evB (3))(evB h U e 或 (4)电子受到横向静电力与洛仑兹力的作用,两力平衡,有 evB h U e 得:U=hvB ……① 通过导体的电流密度I=nev ·d ·h ……② 由 d IB K U =,有 d h d neuB k huB ???= 得 ne K 1= ……③ 30.(18分)如图所示,直角三角形的斜边倾角为30°,底边BC 长为2L ,处在水平位置,斜边AC 是光滑绝缘的,在底边中点O 处放置一正电荷Q ,一个质量为m ,电量为q 的带负电的质点从斜面顶端A 沿斜边滑下,滑到斜边上的垂足D 时速度为v 。 (将(1),(2)题正确选项前的标号填在题后括号内) (1)在质点的从D 点向C 点运动的过程中不发生变化的是 ①动能 ②电势能与重力势能之和 ③动能与重力势能之和 ④动能、电势能、热能三者之和 ( ) (2)质点从D 点向C 点的运动是 A 、匀加速运动 B 、匀减速运动 C 、先匀加速后匀减速的运动 D 、加速度随时间变化的运动 ( ) (3)该质点到非常挨近斜边底端C 点时速度v c 为多少?沿斜面向下的加速度a c 为多
电磁感应 电磁场 一、 选择题 1.在赤道平面上空沿东西方向水平放置一根直导线,如果让它保持水平位置自由下落,那么导线两端的电势差( B ) (A )为零 (B )不为零 (C )恒定不变 (D )以上说法均不对 2.如图所示,边长为h 的矩形线框从初始位置由静止开始下落,进入一水平的匀强磁场,且磁场方向与线框平面垂直。H>h ,已知线框刚进入磁场时恰好是匀速下落,则当线框出磁场时将做( B ) (A )向下匀速运动 (B )向下减速运动 (C )向下加速运动 (D )向上运动 3.如图所示,a 、b 圆形导线环处于同一平面,当a 环上的电键S 闭合的瞬时,b 环中的感应电流方向及b 环受到的安培力方向:( A ) (A )顺时针,沿半径向外 (B ) 顺时针,沿半径向里 (C )逆时针,垂直纸面向外 (D )逆时针,垂直纸面向里 4.如图所示,两个闭合铝环A 、B 与一个螺线管套在同一铁芯上,A 、B 可以左右摆动,则( A ) (A )在S 闭合的瞬间,A 、B 相吸 (B )在S 闭合的瞬间,A 、B 相斥 (C )在S 断开的瞬间,A 、B 不动 (D )在S 断开的瞬间,A 、B 相斥 5.如图所示,水平放置的两平行导轨左侧连接电阻,其它电阻不计.导体MN 放在导轨上,在水平恒力F 的作用下,沿导轨向右运动,并将穿过方向竖直向下的有界匀强磁场,磁场边界PQ 与MN 平行,从MN 进入磁场开始计时,通过MN 的感应电流i 随时间t 的变化不可能是下图中的( B ) 6.将形状完全相同的铜环和木环静止放置,并使通过两环面的磁通量随时间的 变化率相等,则不计自感时( D ) (A) 铜环中有感应电动势,木环中无感应电动势. (B) 铜环中感应电动势大,木环中感应电动势小. (C) 铜环中感应电动势小,木环中感应电动势大. (D) 两环中感应电动势相等. 7.如图,长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速度v 移动,直导线ab 中的电动势为( D ) t i A t i B t i D t i C h H ×××××× ×××××× a b S N R M P Q F
第四章 磁场和电磁感应 第一节电流的磁效应 一、磁场 1.磁场:磁体周围存在的一种特殊的物质叫磁场。磁体间的相互作用力是通过磁场传送的。磁体间的相互作用力称为磁场力,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。 2.磁场的性质:磁场具有力的性质和能量性质。 3.磁场方向:在磁场中某点放一个可自由转动的小磁针,它N极所指的方向即为该点的磁场方向。 二、磁感线 1.磁感线 在磁场中画一系列曲线,使曲线上每一点的切线方向都与该点的磁场方向相同,这些曲线称为磁感线。如图所示。 2.特点 (1) 磁感线的切线方向表示磁场方向,其疏密程度表示磁场的强弱。 (2) 磁感线是闭合曲线,在磁体外部,磁感线由N极出来,绕到S极;在磁体内部,磁感线的方向由S极指向N极。 (3) 任意两条磁感线不相交。 说明:磁感线是为研究问题方便人为引入的假想曲线,实际上并不存在。 图5-2所示为条形磁铁的磁感线的形状。 3.匀强磁场 在磁场中某一区域,若磁场的大小方向都相同,这部分磁场称为匀强磁场。匀强磁场的磁感线是一系列疏密均匀、相互平行的直线。 三、电流的磁场 1.电流的磁场 直线电流所产生的磁场方向可用安培定则来判定,方法是:用右手握住导线,让拇指指向电流方向,四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。 环形电流的磁场方向也可用安培定则来判定,方法是:让右手弯曲的四指和环形电流方向一致,伸直的拇指所指的方向就是导线环中心轴线上的磁感线方向。 条形磁铁的磁感线 磁感线
螺线管通电后,磁场方向仍可用安培定则来判定:用右手握住螺线管,四指指向电流的方向,拇指所指的就是螺线管内部的磁感线方向。 2.电流的磁效应 电流的周围存在磁场的现象称为电流的磁效应。电流的磁效应揭示了磁现象的电本质。
磁场和电磁感应 1.长度为l ,质量为m 的金属杆,用两根长度均为h 的金属轻杆接在水平轴上(如图所示),构成框架,放入均匀磁场中,磁感应强度为B ,方向竖直向上。当开关K 闭合一会再断开,短时间τ内电流脉冲0I 通过框架,试确定框架偏离竖直平面的最大偏角。可以认为在短时间τ内框架偏移很小。 2.在磁感应强度为T B 08.0=,方向竖直向下的磁场中,一根长度cm l 201=,质量g m 24=的横杆,水平悬挂在两根长度均为m l 12.02=的轻细导线上(如图所示)。导线的两个固定点接上电源,调节滑动变阻器使电路中维持恒定电流A I 5.2=。导线从偏离竖直位置角?=30α放下,求当导线通过竖直位置时刻横杆的速度v 。
3.一个导电的细硬环放在不导电的水平面上,并且处于均匀磁场中。磁力线水平方向,磁感应为B 。环的质量为m ,半径为R 。问通过环的电流必须多大,才能使环开始上升? 4.MΓ∏型水泵是高为m h 1.0=的巨型槽,槽相对的两壁是导电的(如图所示),它们之间距离m l 05.0=。两导电壁加上电势差V U 1=,垂直于两非导电壁上加上磁感应强度为T B 1.0=的均匀磁场。槽的下部与水银面接触,上部与竖直的非导电管相连。试问水银上升多高?(水银的电阻率m ?Ω=-610γ,水银的密度33/1014m kg ?=ρ,重力加速度 2/10s m g =) 。 B
5.半径为R 的长圆柱形螺线管线圈通以稳恒电流,在螺线管内产生磁感应强度为B 的均匀磁场。一个电子以速度v 沿半径(垂直于螺线管轴)从螺线管线圈之间飞出(如图所示),电子在磁场中发生偏转,经过一定时间后飞出螺线管。求电子在螺线管内运动时间t 。 6.带电小球系在长度为l 的不可伸长细线上,在均匀的恒定磁场中转动。磁感应强度为B ,方向向上。小球质量为m ,电荷为q ,转动周期为T 。如果线总是拉紧的,求小球作圆周运动的半径r 。 B
高二物理试卷(一) 磁场 电磁感应 1.如图9-1所示,均匀绕制的螺线管水平放置,在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A 。A 与螺线管垂直,“×”表示导线中电流的方向垂直于纸面向里。电键S 闭合后,A 受到通电螺线管磁场的作用力的方向是 ( ) A.水平向左 B.水平向右 C.竖直向下 D.竖直向上 2.(96B)图9-2中的D 为置于电磁铁两极间的一段通电直导线,电流方向垂直 于纸面向里。在电键S 接通后,导线D 所受磁场力的方向是( ) A.向上 B.向下 C.向左 D.向右 3.面积是0.5m 2的导线环,放在某一匀强磁场中,环面与磁场垂直,穿过导线环的磁通量是1.0×10-2Wb ,则该磁场的磁感应强度B 等于 ( ) A.0.50×10-2T B.1.0×10-2T C.1.5×10-2T D.2.0×10-2T 4.如图9-3所示,在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中,有一个矩形线圈abcd ,线圈平面与磁场垂直,O 1O 2和O 3O 4都是线圈的对称轴,应使线圈怎样运动才能使其中产生感生电流? ( ) A.向左或向右平动 B.向上或向下平动 C.绕O 1O 2转动 D.绕O 3O 4转动 5.如图9-4所示,直导线ab 与固定的电阻器R 连成闭合电路,ab 长0.40m ,在磁感应强度是0.60T 的匀强磁场中以5.0m/s 的速度向右做切割磁感线的运动,运动方向跟ab 导线垂直。这时直导线ab 产生的感应 电动势的大小是____________,直导线ab 中的感应电流的方向是由 ______向_______。 7.用电阻为18Ω的均匀导线弯成图9-5中直径D =0.80m 的封闭金属 圆环,环上AB 弧所对圆心角为60°,将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度B =0.50T 的匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里。一根每米电阻为1.25Ω的直导线PQ ,沿圆环平面向左以3.0m/s 的速度匀速滑行(速度方向与PQ 垂直),滑行中直导线与圆环紧密接触(忽略接触处的电 阻),当它通过环上A 、B 位置时,求: (1)直导线AB 段产生的感应电动势,并指明该段直导线中电流的方向。 (2)此时圆环上发热损耗的电功率。 8.在磁感应强度为B 、方向如图9-6所示的匀 强磁场中,金属杆PQ 在宽为l 的平行金属导轨上以速度v 向右匀速滑动,PQ 中产生的感应电 动势为E 1;若磁感应强度增为2B ,其他条件不变,所产生的感应电动势大小变为E 2,则E 1与E 2之比及通过电阻R 的感应电流方向为 ( ) A.2∶1,b →a B.1∶2,b →a 图9-4 图9-5 图9-3 a b c d O 3 O 4 O 1 O 2 右 左 b B 图9-1 图9-6 图9-7 B a M a
磁场电磁感应电磁波doc 高中物理 磁场 差不多特性,来源, 方向(小磁针静止时极的指向,磁感线的切线方向,外部(N →S)内部(S →N)组成闭合曲线 要熟悉五种典型磁场的磁感线空间分布〔正确分析解答咨询题的关健〕 脑中要有各种磁源产生的磁感线的立体空间分布观念;会从不同的角度看、画、识 各种磁感线分布图 能够将磁感线分布的立体、空间图转化成不同方向的平面图〔正视、符视、侧视、剖视图〕 安培右手定那么:电产生磁 安培分子电流假讲,磁产生的实质(磁现象电本质)奥斯特和罗兰实验 安培左手定那么(与力有关) 磁通量概念一定要指明〝是哪一个面积的、方向如何〞且是双向标量 F 安=B I L ?推导 f 洛=q B v 建立电流的微观图景(物理模型) 从安培力F=ILBsin θ和I=neSv 推出f=qvBsin θ。 典型的比值定义 (E=q F E=k 2r Q ) (B=L I F B=k 2r I ) (u=q w b a →q W 0 A A →=?) ( R=I u R=S L ρ) (C=u Q C=d k 4s πε) 磁感强度B :由这些公式写出B 单位,单位?公式 B=L I F ; B=S φ ; E=BLv ? B=Lv E ; B=k 2r I 〔直导体〕 ;B=μNI 〔螺线管〕 qBv = m R v 2 ? R =qB mv ? B =qR mv ; v v v d u E B qE qBv d u ===?= 电学中的三个力:F 电=q E =q d u F 安=B I L f 洛= q B v 注意:①、B ⊥L 时,f 洛最大,f 洛= q B v 〔f 、B 、v 三者方向两两垂直且力f 方向时刻与速度v 垂直〕?导致粒子做匀速圆周运动。 ②、B || v 时,f 洛=0 ?做匀速直线运动。 ③、B 与v 成夹角时,〔带电粒子沿一样方向射入磁场〕, 可把v 分解为〔垂直B 重量v ⊥,此方向匀速圆周运动;平行B 重量v || ,此方向匀速直线运动。〕 ?合运动为等距螺旋线运动。 带电粒子在磁场中圆周运动〔关健是画出运动轨迹图,画图应规范〕。 规律:qB mv R R v m qBv 2=?= (不能直截了当用) qB m 2v R 2T ππ== 1、找圆心:①(圆心的确定)因f 洛一定指向圆心,f 洛⊥v 任意两个f 洛方向的指向交点为圆心; ②任意一弦的中垂线一定过圆心; ③两速度方向夹角的角平分线一定过圆心。 2、求半径(两个方面):①物理规律qB mv R R v m qBv 2 =?= ②由轨迹图得出几何关系方程 ( 解题时应突出这两条方程 ) 几何关系:速度的偏向角?=偏转圆弧所对应的圆心角(回旋角)α=2倍的弦切角θ 相对的弦切角相等,相邻弦切角互补 由轨迹画及几何关系式列出:关于半径的几何关系式去求。
第二章磁场与电磁感应 §2-1 磁场 一、填空题(将正确答案填写在横线上). 1.当两个磁极相互靠近时,它们之间会产生相互作用的力:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。 2.磁体周围的空间中存在着一种特殊的物质—磁场。 3.磁感线的方向定义为:在磁体外部由N极指向S极,在磁体内部由S极指向N极。磁感线是闭合曲线。磁感线上任意一点的切线方向,就是该点磁场的方向。 4.在磁场的某一区域里,如果磁感线是一些方向相同分布均匀的平行直线,这一区域称为均匀磁场。 5.磁场中某一平面上所通过磁感线的数量称为磁通量,简称磁通,用符号Φ表示,磁通的单位是韦伯(Wb),简称韦。描述磁场中各点磁场强弱和方向的物理量叫做磁感应强度,用符号B示,单位为特斯拉(T)。 6.通常把通电导体在磁场中受到的力称为电磁力,通电直导体在磁场内的受力方向可用左手定则来判断。 7.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,导线所受到的电磁力最大;当电流方向与磁场方向平行时,导线所受的电磁力最小。 8.在均匀磁场中放入一个线圈,当给线圈通人电流时,它就会旋转,当线圈平面与磁感线平行时,线圈所产生转矩最大,当线圈平面与磁感线垂直时,转矩为0。 一、选择题(将正确答案的序号填写在括号内) 1.条形磁铁中,磁性最强的部位在(B)。 A.中间B.两极C.整体 2.磁感线上任一点的(B)方向,就是该点的磁场方向。 A.指向N极B.切线C.直线 3.通电矩形线圈,将其用线吊住并放入磁场,线圈平面垂直于磁场,线圈将(C)o A.转动B.向左或向右移动C.不动 4.如图2-1所示,通电导体向下运动的是(C)。 三、简答题 1.如图2-2所示,A、B是两个用细线悬着的闭合铝环,当合上开关S的瞬间,分析这两个铝环如何运动,并说明理由。
磁场电磁感应练习一、选择题 1、对于安培环路定理的理解,正确的是:(所讨论的空间处在稳恒磁场中)[ ]A 若,则在回路L 上必定是H 处处为零0=??L l d H B 若,则回路L 上必定不包围电流0=??L l d H C 若,则回路L 内所包围传导电流的代数和为零0=??L l d H D 在回路L 上各点的H 仅与回路L 所包围的电流有关2、下列说法中正确的是[ ]A 按照线圈自感系数的定义式L=Φ/I ,I 越小,L 越大B 位移电流只在平行板电容器中存在C 自感是对线圈而言的,对一个无线圈的导体回路是不存在自感的D 位移电流的本质也是电荷的定向运动,当然也能激发磁场E 以上说法均不正确3、在感应电场中电磁感应定律可写成,式中为感应电场的电场强度,??????-=?S L K S d t B l d E K E 此式表明:[ ] A 闭合曲线L 上感应电场处处相等 B 感应电场是保守力场 C 感应电场的电场线不是闭合曲线 D 在感应电场中不能向像对静电场那样引入电势的概念4、四条皆垂直于纸面的载流细长直导线,每条中的电流皆为I .这四条导线被纸面截得的断面,如图所示,它们组成了边长为2a 的正方形的四个角顶,每条导线中的电流流向亦如图所示.则在图中正方形中心点O 的磁感强度的大小为[ ]A . B . C B = 0. D . I a B π=02μI a B 2π=02μI a B π=0μ5、一固定载流大平板A ,在其附近,有一载流小线框能自由转动或平动,线框平面与大平面垂直,大平面的电流与线框中电流方向如图示,则通电线框的运动情况从大平面向外看是[ ]A 靠近大平面 B 顺时针转 C 逆时针转 D 离开大平面向外运动6、两个相距不太远的平面圆线圈,怎样放置可使其互感系数近似为零(设其中一线圈的轴线恰通过另一线圈的圆心)[ ] I a
2020年高考物理知识归纳06磁场电磁感 应和交流电 ----------------------磁场、电磁感应和交流电 磁场 差不多特性,来源, 方向(小磁针静止时极的指向,磁感线的切线方向,外部(N →S)内部(S →N) 组成闭合曲线 要熟悉五种典型磁场的磁感线空间分布〔正确分析解答咨询题的关健〕 脑中要有各种磁源产生的磁感线的立体空间分布观念;会从不同的角度看、 画、识 各种磁感线分布图 能够将磁感线分布的立体、空间图转化成不同方向的平面图〔正视、符视、侧视、剖视图〕 安培右手定那么:电产生磁 安培分子电流假讲,磁产生的实质(磁现象电本质)奥斯特和罗兰实验 安培左手定那么(与力有关) 磁通量概念一定要指明〝是哪一个面积的、方向如何〞且是双向标量 F 安=B I L ?推导 f 洛=q B v 建立电流的微观图景(物理模型) 从安培力F=ILBsin θ和I=neSv 推出f=qvBsin θ。 典型的比值定义 (E=q F E=k 2r Q ) (B=L I F B=k 2r I ) (u=q w b a →q W 0A A →=?) ( R=I u R=S L ρ) (C=u Q C=d k 4s πε) 磁感强度B :由这些公式写出B 单位,单位?公式 B=L I F ; B=S φ ; E=BLv ? B=Lv E ; B=k 2r I 〔直导体〕 ;B=μNI 〔螺线管〕 qBv = m R v 2 ? R =qB mv ? B =qR mv ; v v v d u E B qE qBv d u ===?= 电学中的三个力:F 电=q E =q d u F 安=B I L f 洛= q B v 注意:①、B ⊥L 时,f 洛最大,f 洛= q B v 〔f 、B 、v 三者方向两两垂直且力f 方向时刻与速度v 垂直〕?导致粒子做匀速圆周运动。 ②、B || v 时,f 洛=0 ?做匀速直线运动。 ③、B 与v 成夹角时,〔带电粒子沿一样方向射入磁场〕, 可把v 分解为〔垂直B 重量v ⊥,此方向匀速圆周运动;平行B 重量v || ,此方向匀速直线运动。〕 ?合运动为等距螺旋线运动。 带电粒子在磁场中圆周运动〔关健是画出运动轨迹图,画图应规范〕。 规律:qB mv R R v m qBv 2=?= (不能直截了当用) qB m 2v R 2T ππ== 1、找圆心:①(圆心的确定)因f 洛一定指向圆心,f 洛⊥v 任意两个f 洛方向的指向交点为圆心; ②任意一弦的中垂线一定过圆心; ③两速度方向夹角的角平分线一定过圆心。 2、求半径(两个方面):①物理规律qB mv R R v m qBv 2 =?=
电和磁是相互联系不可分割的两类基本物质。很多电气设备如电机、变压器、电磁铁、电工测量仪表以及其他各种铁磁元件等,都是利用电与磁的基本原理进行工作的。 本章主要讨论基本磁现象及其规律、磁场的基本概念及其物理量、电磁感应现象及基本定律等内容。 3.1 磁的基本知识 3.1.1 磁体与磁极 物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体。磁体分为天然磁体(俗称吸铁石)和人造磁体,现在常见的各种磁体几乎都是人造的。如条形磁铁、蹄形磁铁和针形磁铁等,如图3—1所示。 磁体两端磁性最强的区域叫磁极。实验证明,任何磁体都具有两个磁极,而且无论怎样把磁体分割,它总是保持两个磁极。一端叫北极,用N表示:一端叫南极;用s表示。 与电荷间的相互作用力相似,磁极间也具有相互作用力,即同极相排斥,异极相吸引。磁极间的相互作用力叫磁力,如图3-2所示。指南针就是利用这种性质制作的,因为地球本身就是个大磁体,地磁的北极在地球南极附近,地磁的南极在地球北极附近。 3.1.2 磁场与磁力线 磁体周围存在磁力作用的空间,称为磁场。互不接触的磁体之间之所以具有相互作用力,就是通过磁场这一特殊物质进行传递的。磁场和电场一样,都是一种特殊物质,它们之所以被认为特殊,是因为它们不是由分子和原子所组成。 磁场和电场同样是有方向的。在磁场中某一点放一个能自由转动的小磁针,小磁针静止时N极所指的方向,规定为该点的磁场方向。 为了形象地描述磁场而引出磁力线这一概念,规定在磁力线上每一点的切线方向表示该点的磁场方向。 第页 磁力线可以用实验的方法形象地表示出来。如在条形磁体上放一块玻璃或纸板,撒上一些铁屑并轻敲,铁屑便会有规则地排列成如图3-3(a)所示的线条形状,这些线条就显示出条形磁体的磁力线分布情况。
第三章--磁场及电磁感应
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课题 ※第三章磁场及电磁感应 ※第一节磁场课型 新课授课班级授课时数 1 教学目标 1.了解磁场及电流的磁场。 2.了解安培力的大小及方向。 教学重点 1.磁场。 2.安培力的大小及方向。 教学难点 安培力的大小及方向。 学情分析 教学效果 教后记
新授 A、新授课 ※第一节磁场 一、磁场 1.磁体 某些物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体。磁体 分为天然磁体和人造磁体。常见的条形磁铁、马蹄形磁铁和针形磁铁等都是人造磁体, 如下图所示。 3-2 常见人造磁铁 2.磁极 磁体两端磁性最强,磁性最强的地方叫磁 极。任何磁体都有一对磁极,一个叫南极,用S 表示;另一个叫北极,用N表示,如右图所示。 N极和S极总是成对出现并且强度相等,不存在 独立的N极和S极。 当用一个条形磁铁靠近一个悬挂的小磁针(或条形磁铁)时,如下图所示。我们 发现:当条形磁铁的N极靠近小磁针的N 极时,小磁针N极一端马上被排斥;当条 形磁铁的N极靠近小磁针的S极时,小磁 针S极一端立刻被条形磁铁吸引。说明磁 极之间存在相互作用力,同名磁极互相排 斥,异名磁极互相吸引。 3.磁场 力是物质之间相互作用的结果。用手推门,门就会转动打开,这是因为力直接作用 于门。上述实验中,磁极之间存在的作用力并没有直接作用,到底是什么神密的物质使 得它们之间有力的作用呢?这种神密的物质就是磁场。磁极之间相互作用的磁力就是通 过磁场传递的。磁场是磁体周围存在的特殊物质。磁极在自己周围的空间里产生磁场, 磁场对它里面的磁极有磁场力的作用。 4.磁场方向 把小磁针放在磁场中的任一点,可以看到小磁针受磁场力的作用。静止时它的两 极不再指向南北方向,而指向一个别的方向。在磁场中的不同点,小磁针静止时指的 方向一般并不相同。 这个现象说明,磁场是有方向性的。一般规定,在磁场中某点放一个能自由转动的 (展示磁 铁) (对照实 物形进行 说明) (演示) (讲解)
必刷28 磁场、电流的磁场、 电动机及电磁感应 通电直导线产生的磁场 例184.(2019·北京)某同学研究电流产生的磁场,闭合开关前,小磁针的指向如图甲所示;闭合开关,小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示;只改变电流方向,再次进行实验,小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是 A. 由甲、乙两图可得电流可以产生磁场 B. 由甲、乙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关 C. 由乙、丙两图可得电流产生的磁场的强弱与电流大小有关 D. 由乙、丙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关 通电螺线管产生的磁场 例185.(2019·广西玉林市)如图所示,通电螺线管上方附近有一点M,小磁针置于螺线管的左侧附近。闭合并关K,下列判断正确的是
A. M点的磁场方向向左 B. 螺线管的左端为S极 C. 小磁针静止后,其N极的指向向左 D. 向右移动滑片P,螺线管的磁场增强 电流在磁场中受力的作用 例186.(2019·四川省绵阳市)用如图所示的装置探究通电导线在磁场中的受力情况。接通电源,发现导体ab向左运动;把电源正负极对调后接入电路,发现导体ab向右运动。这个实验事实说明通电导线在磁场中受力 A. 方向与电流方向有关 B. 方向与磁感线方向有关 C. 大小与电流大小有关 D. 大小与磁场强弱有关 电磁感应 例187.(2019·广西桂林市)如图所示,在探究电磁感应现象的实验中,下列说法中正确的是() A. 保持导体棒静止,灵敏电流计指针会偏转 B. 让导体棒在磁场中运动,灵敏电流计指针一定会偏转 C. 让导体棒在磁场中左右运动,灵敏电流计指针一定会偏转 D. 将导线与灵敏电流计“+”接线柱断开,让导体棒在磁场中运动,灵敏电流计指针会偏转
磁场与电磁感应内容学习中定律、定则的应用-成人教育学论 文 磁场与电磁感应内容学习中定律、定则的应用 文/陈基容蓝军 摘要:在电工学中,磁场与电磁感应理论是电机与变压器的基础。学好磁场与电磁感应的相关知识能够为后面学习电机与变压器提供有力的保障。在磁场与电磁感应课题教学内容中,有关的定律、定则较多,有些定律、定则的使用方法相似,比较容易混淆。正确区分各种定律、定则的用途并准确判断出相对应对象的方向,是学习磁场与电磁感应内容的关键。本文就磁场与电磁感应内容学习中定律、定则的应用进行阐述。 关键词:磁场电磁感应定律的应用定则的应用 磁场与电磁感应内容包括右手螺旋定则、左手定则、右手定则及楞次定律。这些定则、定律均是用来判断对象的方向的。正确地区分各定则、定律的用途以及正确地使用各种定则、定律进行判断,是学习磁场与电磁感应知识的关键。 一、磁场与电磁感应学习中定则、定律的应用 1.右手螺旋定则 (1)用途:用于判断电流所产生的磁场的方向。即电流的方向是已知的,而由电流所产生的磁场的方向是未知的,是要用右手螺旋定则判断出来的。(2)判断方法。分两种情况,一种是通电长直导线,另一种是通电螺线管。通电长直导线的所产生的磁场的方向判断方法为:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,则弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。判断的要点是:用右手,且大拇指指向已知的电流方向,弯曲的四指指
向磁感线的方向(即未知的,所要求的磁场的方向)。只要牢记这两点,即可正确地判断出所需通电长直导线的磁场的方向。 用右手螺旋定则判断通电螺线管的方法为:用右握住通电螺线管,让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致,则大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向,也就是通电螺线管的所产生的磁场的N极的方向。判断的要点是:用右手,且弯曲的四指指向已知的电流方向,拇指指向磁场N的方向(即未知的,所要求的磁场的方向)。 2.左手定则 (1)用途:判断通电直导体在磁场内所受电磁力的方向。 (2)判断方法:平伸左手,使大拇指与其余四个手指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,让磁感线垂直穿过掌心,并使四指指向电流的方向,则大拇指所指的方向就是通电导体所受电磁力的方向。判断要点为:用左手,且磁感线垂直穿过掌心,四指指向电流的方向,大拇指指向所求的电磁力的方向。只要牢牢记住这四个判断的要点,即可快速准确地判断出所求的电磁力的方向。 3.右手定则 (1)用途:判断磁场中运动导体产生的感应电动势的方向。 (2)判断方向:平伸右手,大拇指与其余四指垂直,并且和手掌在同一个平面内,让磁感线垂直穿过掌心,大拇指指向导体运动方向,则其余四指所指的方向就是感应电动势的方向。判断的要点为:用右手,且磁感线垂直穿过掌心,大拇指指向导体运动的方向,四指指向要所求的感应电动势的方向。只要牢记这四个判断要点即可快速准确地判断出所求的感应电动势的方向。 4.楞次定律