汽车电工与电力电子基础
上QQ阅读APP看书,第一时间看更新

第一节 概述

一、什么是电磁

电与磁都是物质的基本运动形式,两者之间有着密切的联系,统称为电磁。

在物理学中,大家学习过电流的磁场、磁场对电流的作用力(即安培力)和电磁感应,这是讨论电磁关系的三个基本问题。本章将在物理学电磁知识的基础上,介绍磁化和简单磁路的概念,讲述变压器的基本结构和基本工作原理。

二、电和磁的关系

首先复习一下物理学中的电磁知识。我们应当弄清楚上述二个基本问题中每一个问题的因果关系。即哪些是原因?哪些是结果?

电流的磁场:电流是因,磁场是果。有了电流才有它的磁场;电流一旦消失,它的磁场立即随之消失。

磁场对电流的作用力(安培力):这里有两个原因,一个结果。有一个磁场(B)存在,还必须有另一个电流(I)存在(注意,B不是电流I的磁场);只要这个电流I的方向跟磁场B的方向不平行,就会产生安培力。

电磁感应有两种:

1)导线切割磁力线:这里也有两个原因,一是磁场,二是与磁场之间存在相对运动的直导线;只要这一相对运动是使直导线切割磁场的磁力线,那么,就会在直导线中感应出电动势;如果直导线是闭合回路的一部分,直导线就会向回路输出感应电流。

2)磁通变化引起感应电流:原因是闭合回路所包围的磁通量发生变化;结果是在闭合回路中产生感应电动势与感应电流。这一种电磁感应更有普遍意义。

在弄清上述因果关系之后,才能正确无误地运用有关的定则来判定方向,以及进一步研究它们各自因果之间的数量关系。

我们知道,判定电流的磁场方向时,用右螺旋定则;判定安培力的方向时,用左手定则;判定感应电动势和感应电流的方向时,用右手定则或楞次定律。因此,应当用左手定则,判断出直导线中电流的方向是流出纸面指向读者的(⊙)。