《磁现象和磁场》课件

磁现象和磁场精品课程导入本课程将带领你进入磁现象和磁场的奇妙世界，探索电磁力背后的奥秘磁现象磁性磁极磁场磁性是物质的一种属性，表现为磁体有两个磁极，分别称为北极磁体周围的空间存在着一种特殊吸引或排斥其他磁性物质和南极，同极相斥，异极相吸的场，称为磁场，磁场可以对磁体或运动电荷施加力磁现象的日常应用指南针磁悬浮列车磁性黑板利用磁铁指向南北极的特性，帮助人利用磁铁的斥力，使列车悬浮在轨道利用磁铁吸附性，方便书写和固定物们进行方向导航上，实现高速运行品磁铁磁铁是一种具有磁性的物体，可以吸引铁、钴、镍等金属磁铁分为两种类型永磁体和电磁体永磁体是指在没有外磁场作用下也能保持磁性的物体，如常见的磁铁电磁体是指通电线圈产生的磁场，其磁性可以通过控制电流来改变磁铁在生活中有着广泛的应用，例如指南针、磁悬浮列车、磁存储设备等磁场磁场会对磁针产生作用，使其指向特磁场是由运动的电荷产生的，并能对磁场是空间的一种特殊形式，它能对定方向其他运动的电荷产生作用磁性材料和运动的电荷产生力磁感线磁感线是用来描述磁场的一种形象化方法磁感线是一组假想的曲线，它们在空间中显示了磁场的方向和强度磁感线永远不会相交，因为在任何一点，磁场只能有一个方向磁感线的密集程度表示磁场的强度，磁感线密集的地方磁场强度大，磁感线稀疏的地方磁场强度小磁场的定义磁力方向磁场是存在于磁体周围空间磁场方向可以用磁感线来表的一种特殊物质，能对置于示，磁感线是用来描述磁场其中的磁体或运动电荷产生方向和强弱的假想曲线，磁力的作用，这种力叫做磁力感线的方向与该点磁场的方向一致磁通量ΦΦΦ磁通量是衡量磁场强弱和方向的物理量它等于磁场穿过某个面积的磁力线数量磁场的强度110000特斯拉高斯磁场强度通常使用特斯拉作特斯拉等于高斯T110000为单位

0.5地球磁场地球磁场的强度约为高斯

0.5磁感线的性质方向密疏不相交闭合曲线磁感线方向代表磁场方向磁感线密集的地方磁场强磁感线在空间中互不相交磁感线都是闭合曲线，没，即小磁针北极所指方向，磁感线稀疏的地方磁场，因为同一空间一点只有有起点和终点弱一个磁场方向安培环路定律磁场与电流关系该定律揭示了磁场强度与产生磁场的电流之间的关系.闭合路径积分定律指出，沿着闭合路径积分磁场强度，等于该路径包围的电流的总和乘以常数.应用安培环路定律广泛应用于计算各种磁场，包括电磁铁、导线和电磁波.安培环路定律的应用电磁铁磁悬浮列车安培环路定律用于设计电磁铁，该装置利用电流产生磁场利用安培环路定律，磁悬浮列车利用磁场悬浮，实现高速，实现各种应用、低摩擦的列车运行法拉第电磁感应定律变化磁场1闭合电路中磁通量变化感应电动势2电路中产生感应电流定律内容3感应电动势大小等于磁通量变化率法拉第电磁感应定律的应用发电机变压器利用磁场变化产生电流通过磁场变化改变电压感应炉利用电磁感应原理加热金属变压器原理电磁感应1变压器利用电磁感应原理，通过变化的磁场来改变电压线圈2变压器由两个或多个线圈组成，每个线圈都有不同的匝数铁芯3铁芯将磁场集中，增强电磁感应效果变压器的工作原理电流变化1线圈中的电流变化磁场变化2线圈周围磁场变化感应电流3另一个线圈感应电流变压器的种类电力变压器电子变压器12电力变压器用于电力系统电子变压器用于电子设备的电压变换，常见于发电中，例如音频放大器、电厂、变电站和用户之间源适配器等，其工作频率更高，体积更小特殊变压器3特殊变压器根据用途进行特殊设计，例如音频变压器、脉冲变压器等，其功能更加多样电磁波电磁波的特性电磁波的速度电磁波的频率电磁波是一种横波，它是由振荡的电电磁波在真空中以光速传播，大约为电磁波的频率决定了它的能量和类型场和磁场相互垂直传播形成的每秒万公里，从低频的无线电波到高频的伽马射30线电磁波的产生变化的磁场1当磁场随时间变化时，会产生电场变化的电场2当电场随时间变化时，会产生磁场电磁波3相互垂直变化的电场和磁场以光速传播，形成电磁波电磁波的性质横波速度电磁波的电场和磁场方向都电磁波在真空中传播速度最垂直于波的传播方向，是横快，约为每秒万公里，也30波就是光速频率和波长能量电磁波的频率和波长成反比电磁波携带能量，频率越高关系，频率越高，波长越短，能量越大，反之亦然电磁波的应用通信医疗工业无线电波和微波用于移动电话，广播射线用于诊断疾病，而紫外线用于红外线用于热成像，而激光用于切割X和卫星通信治疗皮肤病和焊接磁体理论磁偶极子磁畴磁化过程磁体是由许多微小的磁偶极子组成当磁体处于非磁化状态时，这些磁磁化过程是指将非磁化材料变成磁的每个原子可以看作一个小磁偶偶极子的方向是随机排列的当磁体的过程磁化过程可以是通过外极子，它们以不同的方向排列体被磁化时，这些磁偶极子就会排部磁场作用，也可以是通过电流作列起来，形成磁畴用来实现的磁化过程磁化1将原来没有磁性的物体变成磁铁的过程，称为磁化磁化方法2可以通过在磁场中放置物体或将物体与磁铁摩擦等方式进行磁化磁性强弱3磁化后，物体可以成为磁铁，并具有磁性，磁性强弱取决于物体本身的性质和磁场强度磁滞回线磁滞回线是描述磁性材料在磁化过程中磁化强度与磁场强度之间关系的曲线磁滞回线表明了磁性材料在磁化过程中存在滞后现象，即磁化强度滞后于磁场强度的变化强磁材料的应用磁悬浮列车硬盘驱动器磁性医疗设备利用强磁体产生的磁力，实现列车悬强磁材料用于存储数据，提供高密度强磁体用于磁共振成像（）等医MRI浮，高速行驶，减少摩擦，提高效率存储能力，确保数据安全疗设备，提供精确的诊断信息软磁材料的应用变压器电机磁芯软磁材料具有高磁导率，能够有效地软磁材料能够有效地降低磁滞损耗，软磁材料能够有效地降低磁滞损耗，降低磁滞损耗，因此广泛应用于变压提高电机效率，因此被广泛应用于电提高磁芯的性能，因此被广泛应用于器、电感器等电磁元件机、发电机等电力设备各种电子设备的磁芯超导现象零电阻完全抗磁性12在特定温度下，某些材料超导材料会完全排斥磁场的电阻降至零，电流可以，磁力线无法穿透材料内无损耗地通过部迈斯纳效应3当超导材料进入磁场时，会产生电流，抵消外部磁场，使其内部磁场为零超导材料的应用医疗交通能源123磁共振成像技术利用超超导磁悬浮列车可以实现高速超导电缆可以减少能量损耗，MRI导磁体，提供更清晰的图像、低能耗的交通运输提高能源传输效率结束语本课程介绍了磁现象和磁场的基本概念、性质和应用，以及电磁感应、电磁波、磁化过程等重要理论。