电工基础知识（课题一）
式中 P――电功率，W（瓦特）；
U――负荷端电压，V； I――负荷电流，A。
同理，电源产生的电功率等于电动势与电流的乘积。 2、电能
电流在一段时间内所做的功叫做电能。电能的大小不仅与电功率的大小有关，还与作功的时间长短有关。其表达式为
W=Pt
式中 P――电功率
t――时间，h；
W――电能，Wh（瓦·时）或kWh（千瓦·时）。
例2－3 已知一个额定电压为220V的灯泡接在220V电源上，通过灯泡的电流为0.454A，问5h内该灯泡所消耗的电能为多少？
解：灯泡的功率 P=UI=220×0.454≈100（W）＝0.1（kW） 5h内灯泡消耗的电能 W＝Pt＝0.1×5＝0.5（kWh） 3、电的热效应
电流通过电阻时要发热，其发热量同电流的平方、回路中的电阻及通过电流的时间成正比，即
Q=I2Rt （J）
＝0.24 I2Rt （cal）
上式表明了电能转换为热能的关系，称为焦耳－楞次定律。 1J（焦耳）等于0.24cal（卡）。
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电工基础知识（课题一）
第三节 电磁感应
（复习）
准备指南针2支、条形磁铁2支、U形磁通、电池、通电直导体，演示磁现象。 一、磁
提问：生产、日常生活中，有哪些物体周围具有磁场？如地球、指南针等。 1、磁场
在磁体周围空间存在一种特殊物质，它对载流导体或运动的电荷都有力的作用，这一特殊物质叫做磁场。
磁体具有极性，其两端极性强的区域称为磁极，一端为北极（N极），一端为南极（S极）。 同性磁极相互排斥，异性磁极相互吸引。
磁场不仅有方向，而且还有强弱，一般用磁力线来描述，磁力线的方向由N极指向S极，磁力线上某点的切线方向就是该点的磁场方向。 2、磁通和磁通密度
垂直通过某一截面的磁力线叫做磁通量（简称磁通），用Φ表示，其单位是Wb（韦伯）。 磁通量可以反映磁场的强弱，但不能表示磁场的方向。
垂直穿过单位截面的磁通量叫做磁通密度（也叫磁感应强度），用B表示，其单位是T（特斯拉）。
磁通Φ与磁感应强度B的关系为
??BS或B?式中 Φ――穿过截面S的磁通，Wb；
S――与磁场垂直的面积，m； B――磁通密度，T。
2
? S适用于农网配电营业工（初级）短期培训 第 12 页 共 43 页
电工基础知识（课题一）
3、通电导体周围的磁场
准备：通电导体、指南针、通电螺管线圈，演示通电直导线、通电螺管线圈内的磁场。
通电的导体周围有磁场，这个磁场也可用磁力线来描述。当电流方向改变时，磁场的方向也改变。其关系可用直导线右手定则来确定，如图3－1所示。
将右手拇指伸直表示电流的方向，卷曲的四指所指的方向就是磁力线的方向。
图3－1 直导线的右手定则
图3－2 通电导线中电流方向
和导线周围磁力线方向
为了同时表示出电流的方向和导体周围磁力线的方向，通常用“ ”表示导线的截面，
用“ ”和“ ”两种符号分别表示与纸面垂直导线中的电流流入和流出的方向。
当已知电流方向时，由直导线右手定则很容易就能判断出通电导线周围磁场的方向，如图3－2所示。
如果把单根导线卷成螺管线圈，再通上电流，那么螺管线圈的磁场如图3－3所示。磁通方向和线圈中电流的方向也可用线圈右手定则来确定，如图3－4所示。
用线圈右手定则判断磁场方向的方法，使卷曲四指的方向与线圈中电流的方向相同，那么伸直的拇指即表示线圈内磁力线的方向。
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电工基础知识（课题一）
二、电磁力
1、磁场对通电导线的作用力
准备通电直导体，均匀磁场，演示通电导体受力。
通电导体在磁场中会受到力的作用，称为电磁力。图3－5中（a）图是载流导线产生的磁场，（b）图是两磁极的均匀磁场，（c）图是两磁场的合成，（d）图示出了导线受力方向。由于合成磁场在导线上、下两侧强弱不等，迫使导线向磁场弱的一侧运动。
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图3－3 螺管线圈的磁场 图3－4 线圈的右手定则
图3－5 载流导体在磁场中受力
（a）载流直导线的磁场；（b）两磁极的均匀磁场； （c）两磁场的合成，（d）合成磁场使载流导线受力。
电工基础知识（课题一）
2、作用力的方向
通电导体在磁场中受力的方向，与导体中的电流方向及磁场方向的关系可用电动机左手定则来确定，如图3－6所示。平伸左手，四指并拢并与大拇指垂直，使磁力线垂直通过掌心，四指指向导体中电流的方向，则大拇指所指的方向就是通电导线所受电磁力的方向。电动机就是根据这一原理制成的，故又称为“电动机左手定则”。
三、电磁感应
1、导线切割磁力线产生感应电动势
图3－7 发电机右手定则 图3－6 电动机左手定则
当导线和磁场发生相对运动时，若导线切割了磁力线，在导线中就将产生电动势，这叫做电磁感应现象。由电磁感应产生的电动势叫感应电动势，用e表示。由感应电动势产生的电流叫感应电流。
感应电动势的方向可用发电机右手定则来确定，如图3－7所示。
平伸右手，四指并拢并与大拇指垂直，使磁力线垂直穿过掌心，大拇指指向导线运动的方向，则四指的指向就是感应电动势的方向。发电机就是依据这一原理制成的，故这个判断方法又称为“发电机右手定则”。
感应电动势的大小同磁场强弱、导体运动的速度、导体在磁场中的长度有关。当导体沿着与磁力线垂直方向运动时，所产生的感应电动势为
e?BLv
式中 e――导体中的感应电动势，V；
L――导体在磁场中的有效长度，m；
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