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新课引入
第四章铁磁材料与磁路
——电流的周围存在着一种特殊形态的物质,其特点是:对运动的电荷有力的作用,称之为磁场。
——加入铁心,并在其两端加上正弦交流电压的线圈。
本章所学内容及学习要求
内容:
磁场的基本物理量、铁磁性材料的磁化、交直流磁路的分析、交流铁心线圈的分析
要求:
将磁路与电路对比,理解磁路物理量意义及铁磁性物质磁性能,熟悉磁路分析定律与方法,掌握交流铁心线圈电压与磁通、线圈匝数及频率关系。
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新课讲解
4-1 铁磁材料的磁特性

(1)定义:衡量磁场某一点强弱和方向的物理量,其方向为该点的磁场方向,其数值为单位正点电荷在该点以单位速度运动时所受的最大磁场力,即
Fmax——点电荷q在该点运动时所受的最大磁场力(N);
υ——运动速度(m/s)。
B——磁感应强度,单位:特斯拉(特T)
一、磁场的基本物理量
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非均匀磁场:B处处不等

(1)定义
在均匀磁场中,取一个与磁感应强度向量B垂直的平面S,则乘积Φ=BS为垂直穿过面积S的磁感应强度向量的通量,简称为磁通,单位——韦伯(Wb)
说明:磁通是一个标量,但有正负。当B与dS的夹角小于90°时,B·dS为正;大于90°时,B·dS为负
(2)磁场按是否均匀可分为
均匀磁场:B 处处相等
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(2)磁通密度:由上式可知,当磁感应强度和通过它的面积垂直,且它在此面积中均匀分布时,则有:
Φ=BS
即磁感应强度值为穿过单位面积的磁通量。
(3)磁通的连续性原理:通过任一闭合曲面的总磁通量必然为零,称为磁通的连续性。即:
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(1)定义:衡量磁场中某点磁场强弱和方向的物理量。
与磁场中同一点的磁感应强度B的关系是
μ——磁场中该点磁介质的磁导率。
磁场强度的单位: A/m(安/米)
(2)H与B的区别:B与介质有关,而H与介质无关。
B=μH
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(1)定义:反映物质导磁能力的物理量,或者说物质被磁化能力的物理量
单位:H/ m(亨/米)
(2)真空的磁导率:在国际单位制中, µ0=4π×10-7 H/m
(3)相对磁导率:其他物质的磁导率与真空磁导率的比值,用符号µr表示
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(4)按物质的导磁性能,可以分为以下三类:
物质分类
顺磁物质:μ略大于1(铅、铂、锰、铬等)
反磁物质:μ略小于1(铜、锌、金、银等)
铁磁物质:μ大大于1(铸铁、铸钢、硅钢、铁镍合金等)
非铁磁性物质
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二、铁磁物质的磁化

(1)铁磁性物质的磁化
在外界磁场的作用下,铁磁性物质从对外不显磁性到具有一定磁性的过程称为磁化。
铁磁性物质为什么能被磁化?
铁磁物质存在着很多小“磁畴”。每一个磁畴相当于一个小磁体,具有很强的磁性。但在未被磁化的铁磁物体中,各个磁畴的排列是杂乱无章的。因而从整体来看,各个磁畴产生的磁场互相抵消,对外不显示磁性。
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磁畴的排列图
当外界磁场作用于铁磁物质时,受磁场力的作用,原来杂乱排列的磁畴将趋于有规则的排列(此现象称为铁磁物质的磁化)。已磁化的铁磁物质对外就显示出磁性
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(2)铁磁性物质的起始磁化及起始磁化曲线
测定磁化曲线的装置图
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