电工基础复习3（磁场与电磁感应）

电工基础复习3（磁场与电磁感应）

一、磁场

1）磁场是磁体周围存在的一种特殊物质，磁体通过磁场发生相互作用。

2）磁场的大小和方向可用磁感线来形象的描述：磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线的切线方向表示磁场的方向。

2、电流的磁效应

1）通电导线周围存在着磁场，说明电可以产生磁，由电产生磁的现象称为电流的磁效应。电流具有磁效应说明磁现象具有电本质。

2）电流产生的磁场方向与电流的方向有关，可用安培定则，即右手螺旋定则来判断。 3、描述磁场的物理量 1）磁感应强度B

B是描述磁场强弱和磁场方向的物理量，它描述了磁场的力效应。当通电直导线与磁

2）铁磁性物质的B随H而变化的曲线称为磁化曲线，它表示了铁磁性物质的磁性能。磁滞回线常用来判断铁磁性物质的性质和作为选择材料的依据。

6、磁路

1）磁通经过的闭合路径称为磁路。磁路中的磁通、磁动势和磁阻的关系，可用磁路

El欧姆定律来表示，即??m，其中Rm?。

Rm?S2）由于铁磁性物质的磁导率 ? 不是常数，因此磁路欧姆定律一般不能直接用来进行磁路计算，

只用于定性分析。 二、电磁感应

1、利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象，用电磁感应的方法产生的电流，叫感应电流。 2、闭合回路中的一部分在磁场中作切割磁感线运动（磁通发生变化），回路中有感应电流。 3、右手定则：右手，磁力线垂直进入手心；大姆指，运动方向；四指，感生电流方向。（在感应电流方向、磁场方向、导体运动方向中已知任意两个的方向可以判断第三个的方向。）

4．楞次定律：感应电流的方向，总是使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化，它是判断感应电流方向的普遍规律。注意：阻碍原来的变化

步骤：（1）原磁通方向，增大或减小；（2）感应电流的磁场方向；（3）安培定则——电流方向 5、感应电动势 E = BLVsinθ（θ为B、V的夹角）

6、E = N△Φ/△t（ N为匝数 △Φ/△t为磁通变化率 E与磁通的变化率成正比）

属于电磁感应现象的问题——右手定则——“电” 磁场对电流作用的问题——左手定则——“力”

7、导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫做自感现象，自感现象中产生的感应电动势，叫做自感电动势。磁链Ψ ??N? ??LI或L?F场垂直时，通过观察导线受力可知导线所在处的磁感应强度B?

Il2）磁通?

匀强磁场中，穿过与磁感线垂直的某一截面的磁感线的条数，叫穿过这个面的磁通，? =BS。 3）磁导率

磁导率是描述媒介质导磁性能的物理量。某一媒介质的磁导率与真空磁导率之比，叫这种介质

?的相对磁导率?r?。

?04）磁场强度 H

磁感应强度B与磁导率 ? 之比称为该点的磁场强度H?B?，或H?IN。 l4、磁场对电流的作用力

1）磁场对放置于其中的直线电流有力的作用，其大小为F?BIlsin?，方向可用左手定则判断。 2）通电线圈放在磁场中将受到磁力矩的作用。

电 路 磁 路

电流 I 磁通 ?

ll磁阻 Rm? 电阻 R?? ?SS

电阻率 ? 磁导率 ?

电动势 E 磁动势 Em?IN E电路欧姆定律 I?

REm磁路欧姆定律 ??

Rm

5、铁磁性物质的磁化

1）铁磁性物质都能够磁化。铁磁性物质在反复磁化过程中，有饱和、剩磁、磁滞现象，并且有磁滞损耗。

? IN?N2S?I??8、电感 L? ；自感电动势EL??L Il?t9、WL?121LI（电容能量：Wc?CI2） 22K1K2不能称为互感系

10、互感系数：M = ?12 / i1 = ?21 / i2 单位：H ；耦合系数 K?数与电流成正比、成反比，M只与这两个回路的结构、相互位置及媒介质的磁导率有关。

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磁场和电磁感应练习题

一、是非题

1、磁体上的两个极，一个叫N极，另一个叫S极，若把磁体断成二段，则一段为N极，另一段为S极。（ ）

2、在磁场中放入小磁针，它的N极指向可以认为是该磁场的磁感应强度的方向。（ ） 3、磁感应强度是矢量，但磁场强度是标量。（ ）

4、如果通过某一截面的磁通为零，则该截面处的磁感应强度也必为零。（ ） 5、感生电流产生的磁场方向总是跟原磁场的方向相反。（ ）

6、磁路中的欧姆定律是：磁感应强度与磁势成正比，而与磁阻成反比。（ ） 7、我们把在同一变化磁通的作用下，感生电动势极性相同的端子叫同名端。（ ） 8、磁感线的方向总是从N极指向S极（ ）

B．跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比 C．跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比 D．跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化成正比

8、如图所示，A、B是两个用细线悬挂着的闭合铝环，当合上电键瞬时，将发生（ ）。

A． A环向右运动，B环向左运动 B．A环向左运动，B环向右运动

C．A环、B环都向右运动 D．A环、B环都向左运动 9、如图所示三个线圈的同名端是（ ） A．1、3、5端子 B．1、3、6端子 C．1、4、6端子 D．1、4、5端子

1 3 4 A A S 5 6 B 2 二、选择题

1、若通电直导体在匀强磁场中受到磁场力为最大，这时通电直导体与磁力线的夹角为（ ）。

A．0° B．90° C．30° D.60° 2、左手定则可以判别通电导体在磁场中的（ ）。

A．受力方向 B．受力大小 C．感生电流方向 D．感生电流大小 3、如图所示，磁极中间通电直导体的受力情况为（ ）。

A．向上受力 B．向下受力 C．向左受力 D．向右受力

4、如图所示，当导体ab在外力作用下，沿金属导轨在均匀磁场中以速度向右移动时，放置在导轨右侧的导体cd将（ ）。

A．不动 B．向左移动

C．向右移动 D．不能确定

a 三、填充题

1、两个全耦合的主要线圈，它们的电感分别是0.4H和1.6H，那么它们之间在感系数是 ，当它们顺串时，等效电感是 ；当它们反串时，等效电感是 。

2、楞次定律指出：由 产生的磁场总是 的变化。

3、描述磁场的四个基本物理量是 、 、 和 ；它们的文字符号分别是 、 、 和 ；它们的国际单位分别是 、 、 和 。

4、如图所示，长10cm的导线ab，通有3A电流，电流方向 从a→b，将导线沿垂直磁力线方向放在一匀强磁场中，测得ab所 受磁场力为0.6N，则该区域的磁感应强度为 ，磁场对导

线ab作用力的方向为 。若导线ab中的电流为零，那么该区域的磁感应强度为 。

5、如果在磁场中每一点的磁感应强度大小 ，方向 ，这种磁场称为匀强磁场，a I b c v 5、如图所示的电路中，当开关S合上瞬时会出现如下的情况（ ）。

A. A灯和B灯同时亮 B．A灯和B灯都不亮 C．A灯先亮B灯后亮 D．B灯先亮A灯后亮 6、如图所示，B⊥S，B＝1T，S＝200cm， 则通过该平面的磁通是（ ）。 A．0.02Wb B.200Wb

S B R S B 2L A 在匀强磁场中，磁力线是一组 。

6、当线圈中磁通要增加时，感生电流的磁场方向与原磁通方向 ；当线圈中磁通要减少时，感生电流的磁场方向与原磁通方向 。

7、如图所示，导线ab沿导轨向右作匀加速运动时，导体 ab中的感生电流方向是 ，cd导线中感生电流 方向是 ；cd导线在EF直线电流磁场中所受磁场 力的方向是 。

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a v b A c E d F

C．200Mx D．0.02Mx 第6题 第5题 7、法拉第电磁感应定律可以这样表述，闭合电路中感生电动势的大小（ ）。 A．跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比

C 8、当导体在磁场作 运动，或线圈中的磁通 时，在导体或线圈中都会产生感生电动势。

9、两个相互靠近的线圈，已知甲线圈中电流的变化率为100A/S，在乙线圈中引起0.5V的互感电动势，那来两线圈间的互感系数为 。又若甲线圈中的电流是10A，那来甲线圈产生而与乙线圈交链的磁链是 。

5、如图所示，有一匀强磁场，已知B＝2T，R＝0.5N，导体ab、cd在平行导轨上分别向左和向右匀速滑动，V1＝5m/s，V2＝4m/s，ab、cd的长度都是40cm，求（1）导体ab、cd上产生的感上电动势的大小；（2）电阻R中的电流大小和方向。

7、有一个1000匝的线圈，在0.4s内穿过它的磁通量从0.02Wb增加到0.09Wb，求线圈中的感生电动势。如果线圈的电阻是10Ω，当它跟一个电阻为990N的电热器串联组成闭合电路时，通过电热器的电流是多大？

8、一个线圈的电流强度在0.001s内有0.02A的变化时，产生50V的自感电动势，求线圈的自感系数，如果这个电路中电流强度的变化率为40A/s，产生的自感电动势又是多大？

v2 a R c 四、计算题

1、把一根电流强度是4A，长为30cm的导线放在匀张磁场中，若导线和磁力线垂直时，测得磁场力是0.06V，求：（1）磁场的磁感应强度；（2）如果导线和磁场方向成30°角，导线所受到的磁场力的大小。

2、放在匀张磁场内与磁力线垂直的直导体长30cm，通过导体的电流是2A，若磁场的磁感应强度是2T，求：（1）作用在导体上的磁场力大小；（2）若导体的横截面积是4cm2，那么通过该导体的磁通是多大？

3、某环型线圈的铁芯由硅钢片迭成，其横截面积是10cm2磁路的平均长度为31.4cm，线圈的匝数为300匝，线圈通过1A的电流，硅钢片的相对磁导率为5000，求：（1）铁芯的磁阻；（2）通过铁芯的磁通；（3）铁芯中的磁感应强度和磁场强度。

4、如图所示，有一匀强磁场，已知B＝0.2T，导线ab长0.3m，以5m/s的速度向右在导轨上匀速滑动，R＝1Ω，求：（1）回路感生电流的大小；（2）在图上标出感生电流的方向，（3）磁场对ab导线的作用力大小。

R b B a v B

v1

9、已知两个线圈的自感系数分别为L1＝0.4H，L2＝0.9H，它们之间的耦合系数K＝0.5，当线圈L1中通以变化率为2A/s的电流时，在线圈L1中产生的自感电动势和在线圈L2中产生的自感电动势分别为多大？

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