电工基础知识第7讲（电工基础知识第二课）
电工基础知识第7讲（电工基础知识第二课）二、磁场的基本物理量磁场的方向用右手螺旋定则判别。用右手握螺旋管，弯曲四指表示电流方向，则拇指方向便是磁场N极方向。（二）磁场与磁力线磁体周围存在磁力作用的空间称为磁场，磁场的磁力用磁力线来表示。磁力线是由N极出发到S极的光滑曲线。磁极附近磁力线最密，表示这里磁场最强；在磁体中间，磁力线较疏，表示这里磁场较弱。因此可以用磁力线的多少和疏密程度来描绘磁场的强度。2.环形电流的磁场：一个线圈中通有电流，该线圈在周围产生磁场，通过电流越大，产生磁场越强，反之越弱。线圈圈数越多磁场越强。
一、磁现象
（一）磁体与磁极
人们把具有吸引铁、镍、钴等物质的性质称为磁性，具有磁性的物体叫做磁体。把原来不带磁性的物体具有磁性称为磁化。磁铁两端磁性最强的区域称为磁极。小磁针转动静止时 指北的一端叫N极（指北极）；指南的一端叫S极（指南极）。
同性磁极相排斥，异性磁极相吸引。
（二）磁场与磁力线
磁体周围存在磁力作用的空间称为磁场，磁场的磁力用磁力线来表示。磁力线是由N极出发到S极的光滑曲线。磁极附近磁力线最密，表示这里磁场最强；在磁体中间，磁力线较疏，表示这里磁场较弱。因此可以用磁力线的多少和疏密程度来描绘磁场的强度。
2.环形电流的磁场：一个线圈中通有电流，该线圈在周围产生磁场，通过电流越大，产生磁场越强，反之越弱。线圈圈数越多磁场越强。
磁场的方向用右手螺旋定则判别。用右手握螺旋管，弯曲四指表示电流方向，则拇指方向便是磁场N极方向。
二、磁场的基本物理量
（一）磁通
通过与磁场方向垂直的某一面积上的磁力线总数，称为通过该面积的磁通。用字母Ф表示。磁通的单位是Wb（韦伯），简称韦，工程上常用比韦小的单位，叫Mx麦克斯，简称麦。
（二）磁感应强度
磁感应强度是表示磁场中某点磁场强弱的方向的物理量，用符号B表示。磁场中某点磁感应强度B的方向就是该点磁力线的切线方向。
如果磁场中各处的磁感应强度相同，则这样的磁场称为均匀磁场。磁感应强度可用下式表达：
在均匀磁场中，磁感应强度B等于单位面积的磁通量。磁感应强度有时又称磁通密度。
磁感应强度的单位是“特斯拉”，简称“特”，用字母“T”表示。在工程上，常用较小的磁感应强度单位“高斯（Gs）”。1T=10^4Gs。
（三）导磁率
不同的材料其导磁性能也不同。通常用导磁率（导磁系数）μ来表示该材料的导磁性能。导磁μ的单位是H/m（亨/米）。
其他材料的导磁率和真空相比较，其比值称为相对导磁率.
(三）导磁率（导磁系数）
表征磁介质磁性能的物理量，叫做导磁率（或导磁系数）用符号 表示μ。单位：亨/米（H/m），亨（H）是电感的单位。
式中 μr ——相对导磁率； μ。 ——真空导磁率。
1）反磁物质μr<1
2）顺磁物质μr>1
3）铁磁物质μr>>1
（四）磁场强度
磁场强度是一个矢量，长用字母H表示，其大小等于磁场中某点的磁感应强度B与媒介质导磁率μ的比值，即
磁场强度的单位是A/m（安/米），较大的单位是奥斯特，简称奥，换算关系为：1奥斯特=80安/米。
即同样的导线，通过同样的电流，在同一相对位置的某一点来说，如果磁介质不同，有不同的磁感应强度，但有相同的磁场强度。
三、电磁感应
当导体相对磁场运动而切割磁力线或者线圈中磁通发生变化时，在导体或线圈中都会产生感应电动势，若导体或线圈构成闭合回路，则导体或线圈中就有电流产生，这种现象称为电磁感应。
由电磁感应产生的电动势称为感应电动势。
由感应电动势引起的电流称为感应电流。
感应电动势公式计算：
式中：B——磁感应强度（Wb/m2）；
v ——导体切割磁力线速度（m/s）；
L——导体在磁场中的有效长度（m）
α——导体运动方向与磁力线的夹角。
（一）法拉第电磁感应定律
回路中感应电动势的大小与穿过回路的磁通量变化速率成正比，这个规律称为法拉第电磁感应定律。
设通过线圈的磁通量为Ф，则单匝线圈的感应电动势的大小为：
对N匝线圈，其感应电动势为：
式中：e——感应电动势（V）；
∆Ф∕∆t——磁通变化速率（Wb/s）；
N——线圈匝数。
（二）愣次定律
当闭合线圈回路中磁通量发生变化时，回路中就有感应电流产生。
感应电流的方向总是使它产生的磁场阻碍闭合回路中原来磁通量的变化，即闭合线圈回路中的感应电流，它又要产生磁场，其磁场的方向总是阻碍闭合回路中原来磁通的变化。
当感应电流产生的磁场方向确定后，用右手定则就很容易判定出感应电流的方向。
四、磁场对通电导体的作用
通电直导体在磁场中，将受到力的作用，磁场越强所受的力就越大，磁场越弱所受的力就越小；导体通过的电流大所受的力就大，通过的电流小所受的力就小。
在均匀磁场中，直导体受力大小：
式中：B——均匀磁场的磁感应强度（Wb/m2）；
I——导体中的感应强度（A）；
L——导体在磁场中的长度（m）；
α——导体与磁力线的夹角；
F——导体受到的磁力（N）。
通电直导体在磁场中受力的方向可用左手定则判断。如下图：
五、自感与互感现象
（一）自感现象
当线圈电流变化时，由这个电流所产生的磁通量相应发生变化。根据电磁感应原理，线圈中产生感应电动势。由于感应电动势由自身电流变化产生，所以称自感电动势，即这种现象称为自感现象。
（二）互感现象
两个线圈靠的很近，第一个线圈中电流变化时，产生变化磁通，有一部分穿过第二个线圈，在第二个线圈中会产生感应电动势。同时第二个线圈也产生变化磁通，使第一个线圈也产生感应电动势，这中现象称为互感现象，产生电势为互感电动势。
下一节课我们讲“交流电”，敬请期待！
