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“一拳头、两巴掌、三句话”让你轻松摆平电磁学,一夜成才不是梦

 longxin0616 2018-04-16

话说电工学中“有电就有磁,有磁就有电,学电必学磁,学磁必学电”的江湖规矩,于是乎想当年莘莘学子死记硬背公式、定理,最后还是一头雾水,其实你只要记住“一拳头、两巴掌、三句话”就会让你轻松摆平电磁学,从此混迹电磁江湖游刃有余!这不是打人,是实实在在的概括,电磁理论技术就是围绕这三方面开展的,且听鄙人慢慢道来。

一、一拳头:指的是右手螺旋定则,也就是安培定则,这是判断通电导体周围磁场方向与电流方向非常便捷的方法,是法西兰共和国安德烈.玛丽.安培先生提出的,就是下面这位卷发的帅哥,在初中英语中有关于他在马车后面忘乎所以的计算的英文故事。注意不是小日本的安倍!那么什么是右手螺旋定则呢?请伸出你高贵的右手握住导体,大拇指指向电流方向,那么弯曲四指所指的方向就是磁场的方向(磁力线环绕方向);这是单根导体的情况,通电螺旋线圈磁场与电流方向的关系:右手握住螺旋线圈,四指(注意是四指,不是拇指)指向电流方向,大拇指所指方向就是磁场方向,与前面的正好反了一下。见下图。

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安德烈.玛丽.安培

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安培定则

二、两巴掌:指的是左手定则、右手定则。左手定则用来判别通电导体中磁场中的受力方向、电流方向、磁场方向之间的关系;而右手定则是用来判别在磁场中运动的导体切割磁力线,所产生的电流方向、导体运动方向、磁场方向之间的关系;两个都是三维空间。左手定则:请平展的伸开你的左手,让磁力线大胆的穿过你的手心(没事的,没有辐射),四指指向电流方向,那么大拇指所指的方向就是导体的受力方向。右手定则:请平展的伸开你的手,让磁力线大胆的穿过你的手心,大拇指指向导体运动方向,那么四指指向就是感应电流的方向;两个定则正好相反,有意思吧。

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左手定则与右手定则

三、三句话:电生磁、磁生电、磁电作用(或者只是其中之一、之二、之三)。

1.电生磁:通电导体周围能够产生磁场,这就是电流的磁效应,这是丹麦物理学家奥斯特发现的,电动机、电磁铁、变压器的励磁绕组就是通入电流后产生磁场(磁通)工作的。

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电动机绕组中通入电流产生磁场

2.磁生电:也就是电磁感应定律,它是英国伟大的物理学家法拉第先生发现的,后来俄国的楞次先生又对变化的磁场方向(注意是变化的)和感生电动势、感应电流的方向的关系进行了研究。概括为:通过闭合导体的磁场发生变化时,会走导体内产生感生电动势和感应电流,其大小与磁通的变化率成正比;感应电流所产生的磁通总是阻碍原磁通的变化。这是发电机、变压器的基础理论。从此机械发电代替了干电池发电,推动了工业革命的发展。

3.磁电作用:通电导体在磁场中会受到力的作用,这是电动机的理论基础。从此人们制造出了各种各样的电动机,极大的提高了生产效率。

三句话的应用举例之一:三相交流异步电动机工作原理

第一句话:电生磁------在三相对称绕组中通入三相对称交流电,产生旋转磁场(注意旋转);

第二句话:磁生电------转子切割旋转磁场磁力线,在转子中产生感应电动势和感应电流;

第三句话:磁电作用---转子中的感应电流值旋转磁场磁的作用下受力转动。

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三句话的应用举例之二:直流电动机

第一句话:电生磁----在励磁绕组中通入直流电流,产生磁场;

第二句话:磁生电----电枢在励磁绕组所产生的磁场中旋转时,切割磁力线产生电动势,也就是反电动势;

第三句话:磁电作用---通电电枢在磁场中受力而旋转。

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直流电动机原理图

三句话的应用举例之三:变压器

第一句话:电生磁----初级绕组中通入交流电,铁心中产生交变磁通;

第二句话:磁生电----次级绕组中变化的磁通下产生感应电动势;

第三句话:磁电作用---磁场与电流作用,使变压器产生嗡嗡的交流声

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变压器原理图

三句话应用举例之三:动圈式扬声器与动圈式话筒

第一句话:电生磁---音圈中通入交变音频信号,产生交变磁场;

第二句话:磁生电----音圈受声音振动切割磁场产生交变电流(音频信号电流)

第三句话:磁电作用---音圈磁场与磁铁磁场作用而发声

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动圈式话筒与扬声器工作原理图

具体的磁场方向、受力方向、电流方向、运动方向等有一拳头、两巴掌解决即可!

电磁学就是围绕这几点展开的,不信你继续举例试一试。

怎么样?不难吧!喜欢和朋友点个赞!

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