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第五章 电与磁,电与磁的应用实例,电与磁的应用实例,磁场的基本知识,5-1,1,了解磁体及其性质。,2,掌握磁场的基本物理量,。,学习目标,磁场的基本知识 5-1 1了解磁体及其性质。2掌握磁场,一、磁体及其性质,1,磁体与磁极,磁性:,物体能够吸引铁、镍、钴等金属及其合金的性质。,磁体:,具有磁性的物体。,常见人造磁体,一、磁体及其性质1磁体与磁极磁性:物体能够吸引铁、镍、钴等,磁极间的相互作用力:同名磁极相斥,异名磁极相吸。,磁极间的相互作用力:同名磁极相斥,异名磁极相吸。,任何磁体都有,N,和,S,两个磁极,无论把磁体怎样分割,单独的,N,极或单独的,S,极都是不存在的。,任何磁体都有N和S两个磁极,无论把磁体怎样分割,单独的N极或,磁体周围的空间存在着一种特殊的物质,磁场,。它看不见、摸不着,但是又具有一般物质所固有的一些属性(如力和能的特性)。,可用一个小磁针来判断某空间是否存在磁场。,2,磁场与磁感线,(,1,)磁场,磁体周围的空间存在着一种特殊的物质磁场。它看不见、摸不着,(,2,)磁感线,条形磁铁的磁感线,(2)磁感线条形磁铁的磁感线,磁感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。,磁感线上任意一点的切线方向就是该点的磁场方向,即小磁针,N,极所指的方向。,磁感线的密疏程度表示磁场的强弱,即磁感应线越密的地方磁场越强,反之越弱。,对磁感线的,规定:,磁感线是互不交叉的闭合曲线。在磁体外部由N极指向S极,,平行于纸面的磁感线用带箭头的线段表示。,垂直于纸面向里的磁感线用符号“,”,表示。,垂直于纸面向外的磁感线用符号“,”表示。,“磁感线的方向从,N,极指向,S,极。,”,这句话对吗?为什么?,平行于纸面的磁感线用带箭头的线段表示。“磁感线的方向从N极指,磁感应强度为,矢量,,方向为该点磁场的方向。,在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受电磁力,F,与电流,I,和导线有效长度,l,的乘积,Il,的比值,称为该点的磁感应强度,单位为,特斯拉,简称特(,T,),。,1,磁感应强度,B,二、磁场的基本物理量,磁感应强度是定量地描述磁场中各,点,磁场的强弱和方向的物理量。,磁感应强度为矢量,方向为该点磁场的方向。在磁场中垂直于磁场方,2,磁通量,BS,磁感应强度,B,与垂直于磁场方向的面积,S,的乘积,称为通过该面积的磁通,。其单位为韦伯,简称韦(,Wb,)。,BS,cos,磁通量是定量描述磁场在某一,范围,内分布情况的物理量。,2磁通量 BS磁感应强度 B 与垂直于磁场方向的面积,磁导率,用来表示媒介质导磁性能好坏的物理量,。用符号,表示,其单位为亨利米(,H,m,)。,3,磁导率,真空的磁导率,0,410,7,H,m,,且为一常数。,磁导率用来表示媒介质导磁性能好坏的物理量。用符号表示,相对磁导率,任一物质的磁导率与真空磁导率的比值,用,r,表示,即:,相对磁导率是个比值,没有单位。它表明在其他条件相同的情况下,媒介质中的磁感应强度是真空中磁感应强度的多少倍,即,=,r,0,。,相对磁导率任一物质的磁导率与真空磁导率的比值,用r表示,分类,特点,材料,非铁磁物质,反磁物质,r,稍小于,1,如铜、氢气,顺磁物质,r,稍大于,1,如空气、铝、铬等,铁磁物质,r,远大于,1,,可达几百甚至数万以上,并且不是一个常数。铁磁物质被广泛应用于电工电子技术及计算机技术方面,如变压器、电动机等电气设备的铁心,如铁、硅钢、坡莫合金、铁氧体、钴、镍等,根据相对磁导率的大小,可把物质分为两大类。,分类特点材料非铁磁物质 反磁物质r稍小于1如铜、氢气顺磁物,4,磁场强度,H,磁场强度,,其单位是,A/m,,它的数值只与,电流的大小,及导体的几何形状有关。,真空中的通电环形线圈:,介质中的通电环形线圈:,磁场强度是把电与磁沟通起来的一个辅助物理量。,4磁场强度H磁场强度 ,其单位是A/m,它的数值,根据 ,要计算磁场中某点的磁感应强度,B,,一般应先计算磁场强度,H,,然后再计算出,B,。但是由于铁磁物质的磁导率,不是一个常数,所以计算起来很复杂。,根据 ,,1,有两个形状、大小和匝数完全相同的环形螺线管,一个用铁心,一个用铜心。当两线圈通以同样大小的电流时,请比较两者的,B,、,H,、,是否相等?为什么,?,2,根据磁导率的大小,可把物质分为哪几类?变压器的铁心应采用哪一类?,1有两个形状、大小和匝数完全相同的环形螺线管,一个用铁心,,课堂小结,1.,磁极之间有相互作用力:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。,2.,对,磁感应线有如下规定:磁感应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。磁感应线上任意一点的切线方向就是该点的磁场方向,即小磁针,N,极所指的方向。磁感应线的密疏程度表示磁场的强弱。,课堂小结1.磁极之间有相互作用力:同名磁极相互排斥,异名磁,3,磁感应线,是定性描述磁场在某一空间分布情况的物理量。,磁感应强度,是定量描述磁场中各点磁场强弱和方向的物理量,用符号,B,表示。,磁通,是定量描述磁场在某一范围内分布情况的物理量,用符号,表示。,磁场强度,是把电与磁沟通起来的一个辅助物理量。,磁导率,是一个用来表示媒介质导磁性能好坏的物理量。,3磁感应线是定性描述磁场在某一空间分布情况的物理量。,4,根据磁导率的大小,可把物质分为以下三类:反磁物质、顺磁物质和铁磁物质。铁磁物质被广泛应用于电工、电子技术及计算机技术方面。,4根据磁导率的大小,可把物质分为以下三类:反磁物质、顺磁物,
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