资源简介

《电工基础（第4版）》第4章教案
第4章 磁与电
【知识目标】
了解磁场的基本知识，理解磁场、磁感线、磁感应强度、磁通、磁导率、磁场强度的基本概念。
理解电流的磁效应和安培定则，理解电磁力和左手定则。
理解电磁感应现象和电磁感应定律，理解右手定则。
知道常用电感器的类型，熟悉常用电感器的型号，会识别电感器的主要参数。
【技能目标】
会应用安培定则判断电流产生的磁场方向。
会应用左手定则判断磁场对通电导体的作用力方向。
会应用右手定则判断感应电动势的方向。
会应用电磁理论分析和解决实际问题
【参考学时】
14学时
4.1 磁的基本概念
【教学目标】
●知道磁体、磁极、磁场及磁极间的相互作用力；认识磁场和磁感线。
●知道电流的磁效应，会应用安培定则判断直线电流和通电螺线管的磁场方向。
【教学重点】
电流的磁效应
【教学难点】
电螺线管的磁场方向判定
【参考学时】
1学时
【教学过程】
一、任务导入
实物演示及列举实例，让学生认识磁场，激发学生学习兴趣。
二、任务实施
1.认识磁体、磁极与磁场
（1）磁体
物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质称为磁性。具有磁性的物体称为磁体。磁体分为天然磁体和人造磁体。常见的条形磁铁、蹄形磁铁和针形磁铁等都是人造磁体，如图所示。
常见的人造磁体
（2）磁极
磁体两端磁性最强的区域称为磁极。实验证明：任何磁体都有两个磁极，磁针经常指向北方的一端称为北极，用字母N表示；经常指向南方的一端称为南极，用字母S表示，如图所示。
磁针的指向
（3）磁的相互作用
磁极之间存在相互作用力，同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引，如图所示。
（4）磁场
磁极之间存在的相互作用力是通过磁场传递的。磁场中某点放一个能自由转动的小磁针，小磁针静止时N极所指的方向，就是该点磁场的方向。
2.认识磁感线
为了形象地看到磁场强弱和方向的分布情况，可以把条形磁铁、U形磁铁放在一块撒满一层铁屑的玻璃板下，当轻轻敲打玻璃板时，铁屑就会逐渐排列成无数的细条，形成一幅“美妙”的图案，如图所示。
磁铁的磁场
从图案中可以清楚地看到：在磁体两极处，磁性作用最强；而在磁体中部，磁性作用较弱。将这种形象地描绘磁场的曲线，称为磁感线，也称磁力线。
如图所示为磁铁磁场的磁感线分布，磁感线具有以下特征：
① 磁感线是互不相交的闭合曲线，在磁铁外部，磁感线从N极到S极；在磁铁内部，磁感线从S极到N极。
② 磁感线的疏密反映磁场的强弱。磁感线越密表示磁场越强，磁感线越疏表示磁场越弱。
③ 磁感线上任意一点的切线方向，就是该点的磁场方向。
磁铁磁场的磁感线分布
3.电流的磁效应及安培定则
（1）电流的磁效应
奥斯特从实验中发现：放在导线旁边的小磁针，当导线通过电流时，磁针会受到力的作用而偏转，这说明通电导体周围存在磁场，即电流具有磁效应。电流的磁效应说明：磁场是由电荷运动产生的。
（2）安培定则
通电导体周围的磁场方向，即磁感线方向与电流的关系可以用安培定则来判断。安培定则也称右手螺旋定则。
①直线电流的磁场
直线电流的磁场的磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在与导线垂直的平面上，如图（a）所示。磁感线方向与电流的关系用安培定则判断：用右手握住通电直导体，让伸直的大拇指指向电流方向，那么，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向，如图（b）所示。
通电直导体的磁场方向
②通电螺线管的磁场
通电螺线管的磁场方向判断方法是：用右手握住通电螺线管，让弯曲的四指指向电流方向，那么，大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，即大拇指指向通电螺线管的N极，如图所示。
通电螺线管的磁场方向
三、任务评价
请将“磁的基本概念”的操作过程、收获体会及任务评价填入“任务评价表”。
任务评价表
课题 4.1 磁的基本概念
班级 姓名 学号 日期
任务过程记录 任务实施
仪器仪表使用
安全文明生产
团队协作
任务收获
任务 体会
任务评价 评定人 评　　　　　　语 等级 签名
自己评
同学评
老师评
综合评 定等级
开始时间 结束时间 实际时间
4.2 磁场的基本物理量
【教学目标】
●会叙述磁感应强度、磁通、磁导率、磁场强度的概念，知道它们之间的相互关系。
【教学重点】
磁感应强度、磁通、磁导率的概念
【教学难点】
磁感应强度与磁通关系
【参考学时】
2学时
【教学过程】
一、任务导入
实物演示及列举实例，让学生认识磁场的基本物理量，激发学生学习兴趣。
二、任务实施
1.认识磁通
磁感线的疏密定性地表示了磁场在空间的分布情况。磁通是定量地描述磁场在一定面积的分布情况的物理量。
通过与磁场方向垂直的某一面积上的磁感线的总数，称作通过该面积的磁通量，简称磁通，用字母 表示。磁通的单位是韦伯，简称韦，用符号Wb表示。
在工程上，选用电磁铁、变压器等铁心材料时，就要尽可能地让全部磁感线通过铁心截面。
2.认识磁感应强度
磁感应强度是定量地描述磁场中各点的强弱和方向的物理量。
与磁场方向垂直的单位面积上的磁通，称作磁感应强度，也称磁通密度，用字母B表示。磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，用符号T表示。
在匀强磁场中，磁感应强度与磁通的关系可以用公式表示为
B=
3．认识磁导率
【实验】用一个插有铁棒的通电线圈去吸引铁屑，然后把通电线圈中的铁棒换成铜棒再去吸引铁屑，发现在两种情况下吸力大小不同，前者比后者大得多。
这个实验说明不同的媒介质对磁场的影响不同，影响的程度与媒介质的导磁性能有关。
磁导率就是一个用来表示媒介质导磁性能的物理量，用字母 表示，单位是亨利每米，用符号H/m表示。
实验测定，真空中的磁导率是一个常数，用0表示，即
0=4×107H/m
任一物质的磁导率与真空磁导率0的比值称为相对磁导率，用r表示，即
r=
或 =0r
常见铁磁物质的相对磁导率见表。
表 常见铁磁物质的相对磁导率
铁磁物质 相对磁导率 铁磁物质 相对磁导率
钴 174 硅钢片 7 000～10 000
未经退火的铸铁 240 镍铁铁氧体 1 000
已经退火的铸铁 620 真空中熔化的电解铁 12 950
镍 1 120 镍铁合金 60 000
软钢 2 180 坡莫合金 115 000
根据磁导率的大小，可将物质分成3类：μr略大于1的物质称为顺磁物质，如空气、铝、锡等。μr略小于1的物质称为反磁物质，如氢、铜、石墨等。顺磁物质和反磁物质统称为非铁磁物质。μr远远大于1的物质称为铁磁物质，如铁、钴、镍、硅钢、铁氧体等。
铁磁物质能磁化，铁磁物质又分成3类：软磁物质，如电机、变压器、继电器等铁心常用的硅钢片等；硬磁物质，如各种永久磁铁、扬声器的磁钢等；矩磁物质，如计算机中存储器的磁心等。
铁磁性材料被磁化的性能，被广泛地应用于电子和电气设备中，如变压器、继电器、电动机等，如图（a）所示；半导体收音机的天线线圈绕在铁氧体磁棒上，可以提高收音机的灵敏度，如图（b）所示。
铁磁性材料的应用
4.认识磁场强度
为方便计算，引入磁场强度这个新的物理量来表示磁场的性质，用字母H表示。磁场中某点的磁场强度等于该点的磁感应强度与媒介质的磁导率的比值，用公式表示为
H=
或B= H
磁场强度的单位是安每米，用符号A/m表示。
三、任务评价
请将“磁场的基本物理量”的操作过程、收获体会及任务评价填入“任务评价表”。
任务评价表
课题 4.2 磁场的基本物理量
班级 姓名 学号 日期
任务过程记录 任务实施
仪器仪表使用
安全文明生产
团队协作
任务收获
任务 体会
任务评价 评定人 评　　　　　　语 等级 签名
自己评
同学评
老师评
综合评 定等级
开始时间 结束时间 实际时间
4.3 磁路
【教学目标】
●了解磁路、磁动势、主磁通和漏磁通的概念。
●了解磁阻及影响磁阻的因素。
【教学重点】
磁路
【教学难点】
电螺线管的磁场方向判影响磁阻的因素
【参考学时】
1学时
【教学过程】
一、任务导入
实物演示及列举实例，让学生认识磁路，激发学生学习兴趣。
二、任务实施
1.认识磁路
磁通集中经过的闭合路径称为磁路。磁路和电路一样，分为有分支磁路和无分支磁路两种类型。图（a）所示为无分支磁路，图（b）所示为有分支磁路。
磁路
如图（a）所示，当线圈中通以电流后，大部分磁感线沿铁心、衔铁和工作气隙构成回路，这部分磁通称为主磁通；还有一部分磁通，没有经过气隙和衔铁，而是经空气自成回路，这部分磁通称为漏磁通。
2.磁路的基本物理量
（1）磁动势
线圈产生磁通的数量，随着线圈匝数和通过的电流的增大而增大。即通电线圈产生的磁通 与线圈的匝数N、线圈中所通过的电流I的乘积成正比。
通过线圈的电流I与线圈匝数N的乘积，称为磁动势，也称磁通势，用符号Em表示，单位是安培（A），用公式表示为
Em = NI
（2）磁阻
磁阻就是磁通通过磁路时所受到的阻碍作用，用符号Rm表示。
实验证明：磁路中磁阻的大小与磁路的长度l成正比，与磁路的横截面积S成反比，并与组成磁路的材料性质有关，用公式表示为
由于磁导率 不是常数，所以Rm也不是常数。
3.认识磁路欧姆定律
与电路的欧姆定律相似，磁路也有欧姆定律。磁路欧姆定律的内容是：通过磁路的磁通与磁动势成正比，与磁阻成反比，即
如图所示为相对应的两种电路和磁路。表中列出了电路与磁路对应的物理量及其关系式。
对应的电路和磁路
表 磁路与电路的比较
序号 磁路 电路
1 磁动势 电动势E
2 磁通Ф 电流I
3 磁阻 电阻
4 磁导率μ 电阻率ρ
5 磁路欧姆定律 电路欧姆定律
三、任务评价
请将“磁路”的操作过程、收获体会及任务评价填入“任务评价表”。
任务评价表
课题 4.3 磁路
班级 姓名 学号 日期
任务过程记录 任务实施
仪器仪表使用
安全文明生产
团队协作
任务收获
任务 体会
任务评价 评定人 评　　　　　　语 等级 签名
自己评
同学评
老师评
综合评 定等级
开始时间 结束时间 实际时间
4.4 磁场对电流的作用
【教学目标】
●知道磁场对通电导体和通电矩形线圈的作用。
●会应用左手定则判断磁场对通电导体的作用力方向。
【教学重点】
磁场对通电导体的作用力方向判断
【教学难点】
磁场对通电导体的作用力方向判断
【参考学时】
2学时
【教学过程】
一、任务导入
实物演示及列举实例，让学生认识磁场对电流的作用，激发学生学习兴趣。
二、任务实施
1.认识磁场对通电直导体的作用
如图所示，把一根直导体AB垂直放入蹄形磁铁的磁场中。当导体未通电流时，导体不会运动。如果接通电源，当电流从B流向A的时候，导体立即向磁铁外侧运动。若改变导体电流方向，则导体会向相反方向运动。通电直导体在磁场中所受的作用力称为电磁力，也称安培力。
实验证明：在匀强磁场中，当通电直导体与磁场方向垂直时，电磁力的大小与导体中电流大小成正比，与导体在磁场中的有效长度及载流导体所在的磁感应强度成正比，用公式表示为
F=BIL
实验还证明：当导体和磁感线方向成 角时，如图所示，电磁力的大小为
F=BILsin
导体和磁感线方向成角
当导体与磁感线方向平行放置时，导体受到的电磁力为零；当导体与磁感线方向垂直放置时，导体受到的电磁力最大。
通电直导体在磁场中受到的电磁力的方向，可以用左手定则来判断，如图所示。伸出左手，让大拇指与四指在同一平面内，大拇指与四指垂直，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流方向，那么，大拇指所指的方向，就是磁场对通电直导体的作用力方向。
左手定则
【例4.1】在一个匀强磁场中，垂直磁场方向放置一根直导线，导线长度为0.4m，通过导线的电流为2A，导线在磁场中受到的电磁力为4N，求匀强磁场的磁感应强度。
【分析】由电磁力计算公式F=BIL变形可得磁感应强度B=。
解：磁感应强度
B===5（T）
【例4.2】图所示为两根平行直导线，给它们通以同方向的电流，它们将互相吸引还是互相排斥？
通以同方向电流的平行直导线
【分析】两根通电平行直导线，产生磁场，它们各自在对方磁场的作用下产生电磁力。
解：两根通电平行直导线产生的磁场方向如图所示，导体1在导体2产生的磁场B2作用下，产生电磁力F1，根据左手定则，电磁力F1方向向右，如图所示；同理，导体2在导体1产生的磁场B1作用下，产生电磁力F2，根据左手定则，电磁力F2方向向左，如图所示。两根平行直导线在F1和F2作用下将互相吸引。
2.磁场对通电矩形线圈的作用
如图所示为直流电动机原理图。一矩形线圈abcd放在磁场中，直流电流通过电刷和换向器通入线圈，线圈的两个有效边ab、cd受到的电磁力的方向如图所示。它们是一对大小相等、方向相反、作用力不在同一直线上的力偶。线圈在力偶作用下，绕转轴OO′ 转动。理论和实验证明：线圈的力偶矩，即转矩的大小为
M=BIScos
当线圈平面与磁感线平行时，线圈的转矩最大；当线圈平面与磁感线垂直时，线圈的转矩为零。
三、任务评价
请将“磁场对电流的作用”的操作过程、收获体会及任务评价填入“任务评价表”。
任务评价表
课题 4.4 磁场对电流的作用
班级 姓名 学号 日期
任务过程记录 任务实施
仪器仪表使用
安全文明生产
团队协作
任务收获
任务 体会
任务评价 评定人 评　　　　　　语 等级 签名
自己评
同学评
老师评
综合评 定等级
开始时间 结束时间 实际时间
4.5 电磁感应
【教学目标】
●认识电磁感应现象。
●写出电磁感应定律的表达式，计算感应电动势。
●会应用右手定则判断感应电动势的方向。
【教学重点】
电磁感应定律
【教学难点】
感应电动势的方向判断
【参考学时】
2学时
【教学过程】
一、任务导入
实物演示及列举实例，让学生认识电磁感应现象，激发学生学习兴趣。
二、任务实施
1.认识电磁感应现象
【实验1】如图所示，在匀强磁场中放置一根导体AB，导体AB的两端分别与灵敏电流计的接线柱连接形成闭合回路。当导体AB在磁场中做切割磁感线运动时，电流计指针偏转，表明闭合回路有电流流过；当导体AB平行于磁感线方向运动时，电流计指针不偏转，表明闭合回路没有电流流过。
导体相对于磁场做切割磁感线运动
【实验结论】闭合回路中的一部分导体相对于磁场做切割磁感线运动时，回路中有电流流过。
【实验2】如图所示，空心线圈的两端分别与灵敏电流计的接线柱连接形成闭合回路。当用条形磁铁快速插入线圈时，电流计指针偏转，表明闭合回路有电流流过；当条形磁铁静止不动时，电流计指针不偏转，表明闭合回路没有电流流过；当条形磁铁快速拔出线圈时，电流计指针偏转，表明闭合回路有电流流过。
条形磁铁在磁场中运动
【实验结论】闭合回路中的磁通发生变化时，回路中有电流流过。
不论用什么方法，只要穿过闭合回路的磁通发生变化，闭合回路就有电流产生。这种利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象，用电磁感应的方法产生的电流称为感应电流。
2.认识法拉第电磁感应定律
在电磁感应现象中，既然闭合回路有感应电流，这个回路中就必然有电动势存在。在电磁感应现象中产生的电动势称为感应电动势。
实验证明：感应电动势的大小与磁通变化的快慢有关。磁通变化的快慢称为磁通的变化率，即单位时间内磁通的变化量。法拉第电磁感应定律的内容是：电路中感应电动势的大小，与穿过这一电路的磁通的变化率成正比，用公式表示为
e=
如果线圈的匝数为N，那么，线圈的感应电动势为
e=N
【例4.3】一个600匝的线圈，在0.1s时间内，线圈的磁通由0增加到5×104Wb，求线圈的感应电动势。
解：线圈的感应电动势为
e=N=600×=3（V）
当闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时，如果导体的运动方向与磁场方向的夹角是α，如图所示，那么，导体产生的感应电动势的一般表达式为
e＝BLv sinα
导体运动方向与磁场方向的夹角
3.右手定则
闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时，感应电流（感应电动势）的方向可以用楞次定律判定，但用右手定则判定更为简便。伸出右手，让大拇指与四指在同一平面内，大拇指与四指垂直，让磁感线垂直穿过手心，大拇指指向导体运动方向，那么，四指所指的方向，就是感应电流的方向，如图所示。
右手定则
【综合案例】如图所示，设匀强磁场的磁感应强度B为0.5T，导体在磁场中的有效长度L为40cm，导体向右做切割磁感线运动的速度v为10m/s，导体电阻R为4。求：（1）感应电动势的大小；（2）感应电流的大小和方向；（3）电阻消耗的功率。
思路分析
由图可知，导体的运动方向与磁场方向的夹角为90°。因此，本案例可直接应用导体切割磁感线产生的感应电动势公式e=BLv求出感应电动势的大小，再根据欧姆定律求出感应电流的大小，用右手定则判断感应电流方向，应用电功率公式求出电阻消耗的功率。
优化解答
（1）导体的感应电动势为
e=BLv=0.5×0.4×10=2（V）
（2）导体的感应电流为
I===0.5（A）
应用右手定则，确定感应电流的方向为沿着导体从b到a。
（3）电阻消耗的功率
P=I2R=0.52×4=1（W）
三、任务评价
请将“电磁感应”的操作过程、收获体会及任务评价填入“任务评价表”。
任务评价表
课题 4.5 电磁感应
班级 姓名 学号 日期
任务过程记录 任务实施
仪器仪表使用
安全文明生产
团队协作
任务收获
任务 体会
任务评价 评定人 评　　　　　　语 等级 签名
自己评
同学评
老师评
综合评 定等级
开始时间 结束时间 实际时间
4.6 电磁器
【教学目标】
●认识自感现象，说出电感的意义，写出磁场能的表达式。
●知道常用电感器的类型，熟悉常用电感器的符号、功能和典型应用。
●熟悉常用电感器的型号，会识别电感器的主要参数。
【教学重点】
电感器的符号、型号、主要参数
【教学难点】
电感器参数识读
【参考学时】
2学时
【教学过程】
一、任务导入
实物演示及列举实例，让学生认识电感器，激发学生学习兴趣。
二、任务实施
1.认识自感
【实验1】如图所示，HL1、HL2是两个完全相同的灯泡，L是一个电感较大的线圈，调节可变电阻R使灯泡HL1、HL2亮度相同。当开关S闭合瞬间，与可变电阻R串联的灯泡HL2立刻正常发光，与电感线圈L串联的灯泡HL1逐渐变亮。
自感现象实验1
【实验现象分析】当开关S闭合瞬间，通过线圈的电流由零增大，穿过线圈的磁通也随之增大。根据电磁感应定律，线圈中必然产生感应电动势，这个感应电动势要阻碍线圈中电流的增大。因此，通过HL1的电流要逐渐增大，HL1逐渐变亮。
【实验2】如图所示，灯泡HL与铁心线圈L并联在直流电源上。当开关S闭合后，灯泡正常发光，接着马上将开关S断开。在开关S断开的瞬间，灯泡不是立即熄灭，而是发出更强的光，然后再慢慢熄灭。
自感现象实验2
【实验现象分析】开关S断开瞬间，通过线圈的电流突然减小，穿过线圈的磁通也随之减小，线圈产生很大的感应电动势，与HL组成闭合电路，产生很强的感应电流，使灯泡发出短暂的强光。
这种由于线圈本身电流发生变化而产生电磁感应的现象称为自感现象，简称自感。在自感现象中产生的感应电动势，称为自感电动势。
自感现象在各种电气设备和电子技术中有着广泛的应用。如日光灯电路中利用镇流器的自感现象，获得点燃灯管所需要的高压；无线电技术中常用电感线圈和电容器组成滤波电路和谐振电路。自感现象也有不利的一面。
（1）自感系数
自感电动势的大小除了与流过线圈的电流变化快慢有关以外，还与线圈本身的特性有关。线圈的这种特性用自感系数来表示。自感系数，简称电感，用字母L表示。电感的单位是亨利，用符号H表示。其常用单位有毫亨（mH）、微亨（H）。
1H=103mH=106H
线圈的电感是由线圈本身的特性所决定的，它与线圈的尺寸、匝数和媒介质的磁导率有关，而与线圈中有无电流及电流的大小无关。
（2）磁场能
电感线圈也是一个储能元件。线圈的电感也反映了它储存磁场能量的能力。
理论和实验证明：线圈中储存的磁场能量与通过线圈的电流的平方成正比，与线圈的电感成正比，用公式表示为
WL=LI2
2.认识常用电感器
电感器是用绝缘导线绕成一匝或多匝以产生一定自感量的电子元件，常称电感线圈，简称线圈。电感器是电磁感应元件，也是电子电路中常用的元器件之一。它在电路中用字母“L”表示。
（1）电感器的分类
电感器的种类较多，分类如下。
按结构形式分，有固定电感器、可调电感器。
按导磁体性质分，有空心电感器、铁心电感器、磁心电感器、铜心电感器。
按绕线结构分，有单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。
按用途分，有天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。
常用的电感器有空心电感器、铁心电感器、磁心电感器和可调电感器等。
空心电感器
空心电感器，又称空心电感线圈，由导线一圈靠一圈地绕在绝缘管上，导线彼此互相绝缘，绝缘管是空心的。其实物和图形符号如图1所示。空心电感器常用于高频电路。
磁心电感器
磁心电感器，又称磁心电感线圈，由漆包线环绕在磁心或磁棒上制成。其实物和图形符号如图所示。磁心电感器电感量大，常用在滤波电路中，广泛应用于电视机、摄像机、录像机﹑通信设备﹑办公自动化设备等电子电路中。
磁心电感器 磁心电感器图形符号
③铁心电感器
铁心电感器，又称铁心电感线圈。铁心电感器由漆包线环绕在铁心上制成。其实物如图所示，图形符号与磁心电感器相同。这类电感器有时又称为扼流圈，主要用于电源供电电路中，用于隔离或滤波。
铁心电感器
④可调电感器
可调电感器，又称可调电感线圈，是在线圈中加装磁心，并通过调节其在线圈中的位置来改变电感量的。其实物和图形符号如图所示。常用于半导体收音机用振荡线圈、电视机用行振荡线圈、行线性线圈、中频陷波线圈、音响用频率补偿线圈、阻波线圈等。
可调电感器又分为磁心可调电感器、铜心可调电感器、滑动接点可调电感器、串联互感可调电感器和多抽头可调电感器。
改变电感大小的方法通常有两种：
（1）采用带螺纹的软磁铁氧体，改变铁心在线圈中的位置；
（2）采用滑动开关，改变线圈匝数，从而改变电感器的电感量。
3.识读电感器的型号及主要参数
（1）电感器的型号
电感器的型号一般由4部分组成，各部分的含义如图所示。
电感器的型号命名
（2）电感器的主要参数
① 标称电感量。标称电感量是指电感器表面所标的电感量。
② 允许误差。标称电感量与实际电感量的差值与标称电感量之比的百分数称为允许误差，它表示电感器的精度。
③ 额定电流。额定电流是指电感器正常工作时，允许通过的最大电流。
（3）电感器主要参数的标注方法
电感器主要参数的标注方法有直标法、数码法和色标法。通常体积较大的电感器用直标法和数码法标注，体积较小的电感器用色标法标注。
① 直标法。直标法是指在电感器的外壳上直接用文字标注出电感器的主要参数，如电感量、误差值、最大工作电流等。电感器直标法的识读如图所示。其中，最大工作电流常用字母A、B、C、D、E等标注，电流与字母的对应关系见表。
表 电感器的工作电流与字母的对应关系
字 母 A B C D E
最大工作电流/mA 50 150 300 700 1 600
图（a）所示的电感器，其电感量为12H，误差为Ⅰ级（±5%），最大工作电流为A挡（50mA）。图（b）所示的电感器，其电感量为9H，最大工作电流为6A。图（c）所示的电感器，只标注了电感量，其值为68mH。
（a） （b） （c）
电感器直标法
② 数码法。数码法是在电感器上采用3位数码表示标称电感值的方法。数码从左到右，第1位、第2位表示电阻的有效值，第3位表示指数，即零的个数，小数点用R表示，单位为微亨（H）。如图所示，表示其电感量为22 000H（22mH），最大工作电流为D挡（700mA）。
电感器数码法
③ 色标法。色标法是指在电感器的外壳涂上各种不同颜色的环，用来标注其主要参数。电感器色标法的数字与颜色的对应关系和色环电阻器色标法相同。如图所示，第1条色环表示电感量的第1位有效数字，第2条色环表示第2位有效数字，第3条色环表示倍率（即10n），第4条色环表示误差，其单位为微亨（H）。如图所示的电感器，色环按顺序排列依次为黄、紫、黑、银，则表示其电感量为47×100H，允许误差为±10%。
电感器色标法 色码电感器
三、任务评价
请将“电感器”的操作过程、收获体会及任务评价填入“任务评价表”。
任务评价表
课题 4.6 电感器
班级 姓名 学号 日期
任务过程记录 任务实施
仪器仪表使用
安全文明生产
团队协作
任务收获
任务 体会
任务评价 评定人 评　　　　　　语 等级 签名
自己评
同学评
老师评
综合评 定等级
开始时间 结束时间 实际时间
4.7 互感
【教学目标】
●认识互感现象。
●理解同名端，会判定同名端。
●认识涡流。
【教学重点】
互感现象
【教学难点】
同名端判定
【参考学时】
2学时
【教学过程】
一、任务导入
实物演示及列举实例，让学生认识磁场，激发学生学习兴趣。
二、任务实施
1.认识互感现象
【实验】如图所示，A、B是两个互相独立的线圈，线圈B套在线圈A的外面，线圈A与开关S、滑动变阻器RP及直流电源E串联组成闭合电路，线圈B与灵敏电流计串联组成闭合回路。在开关S闭合的瞬间，灵敏电流计指针偏转。当线圈A电路中电流稳定时，灵敏电流计指针不偏转。当改变滑动变阻器RP的阻值时，灵敏电流计指针偏转。在开关S断开瞬间，灵敏电流计指针偏转。
互感现象
【实验现象分析】在开关S闭合或断开瞬间，线圈A中的电流发生了变化，线圈A中的磁通随之发生变化，穿过线圈B的磁通也随之发生变化，线圈B就产生了感应电动势。当改变滑动变阻器RP的阻值时，线圈A中的电流也发生变化，线圈B也就产生了感应电动势。
实验发现，当线圈A中的电流发生变化时，线圈B产生了感应电动势。由于一个线圈的电流变化，导致另一个线圈产生感应电动势的现象，称为互感现象。在互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。
2.判定同名端
互感线圈由于电流变化所产生的自感电动势极性与互感电动势的极性始终保持一致的端点称为同名端，反之称为异名端。
在电路中，一般用“”表示同名端，如图所示。
同名端的表示法
同名端可根据线圈绕向判定。如图所示，线圈L1通有电流i，并且电流随时间增加时，电流i所产生的自感磁通和互感磁通也随时间增加。无论电流从哪一端流入线圈，大小变化如何，A与C的极性及B与D的极性都保持一致，即线圈绕向一致的A与C为同名端、B与D为同名端。
互感线圈的极性
同名端也可以用实验法判定。若不知道线圈的具体绕法，可以用实验法来判定。如图所示为判定同名端的实验电路。当开关S闭合时，电流从线圈的端点1流入，且电流随时间增大。若此时电流表的指针向正方向偏转，说明1与3是同名端，否则1与3是异名端。
判定同名端的实验电路
3.认识涡流
把块状金属放在交变磁场中，金属块内将产生感应电流。这种电流在金属块内自成回路，像水的旋涡，因此称为涡电流，简称涡流。
铁心发热，还会使一部分电能转换为热能白白浪费，这种电能损失称为涡流损失。
在电动机、电器的铁心中，完全消除涡流是不可能的，但可以采取有效措施尽可能地减小涡流。铁心采用硅钢片，是因为这种钢比普通钢电阻率大，可以进一步减少涡流损失。硅钢片的涡流损失只有普通钢片的1/5～1/4。
三、任务评价
请将“互感”的操作过程、收获体会及任务评价填入“任务评价表”。
任务评价表
课题 4.7 互感
班级 姓名 学号 日期
任务过程记录 任务实施
仪器仪表使用
安全文明生产
团队协作
任务收获
任务 体会
任务评价 评定人 评　　　　　　语 等级 签名
自己评
同学评
老师评
综合评 定等级
开始时间 结束时间 实际时间
4.8 技能训练:电感的测量
【教学目标】
●学会电感的测量方法，会正确使用万用表的电阻挡检测电感器。
【教学重点】
电感器好环的判定
【教学难点】
电感器好环的判定
【参考学时】
2学时
【教学过程】
一、任务导入
实物演示及列举实例，让学生认识电感器测量方法，激发学生学习兴趣。
二、任务准备
1.用万用表检测电感器直流电阻的方法
用万用表的适当欧姆挡来检测线圈的直流电阻，如图所示。若测量阻值为无穷大，则表明电感器断路；若测量阻值为零，则表明电感器线圈完全短路。
用万用表测量电感器直流电阻
2.检查电感器绝缘的方法
对于低频扼流圈，应检查线圈和铁心之间的绝缘电阻，即测量线圈引线与铁心或金属屏蔽罩之间的电阻，阻值应为无穷大，否则说明该电感器绝缘不良。
三、任务实施
1.认一认 认识电感器的种类和符号
仔细观察各种不同类型、规格的电感器的外形，从所给的电感器中任选5个，并将电感器的名称、特点填入表中。
表 电感器的识别
序号 1 2 3 4 5
名称
符号
电感量
额定电流
特点
2.判一判 判断电感器好坏
检测电感器好坏，并将结果填入表中。
表中 检测电感器好坏
序号 检测现象 好坏判别
1
2
3
四、任务评价
请将“电感的测量”的操作过程、收获体会及任务评价填入“任务评价表”。
任务评价表
课题 4.8 电感的测量
班级 姓名 学号 日期
任务过程记录 任务实施
仪器仪表使用
安全文明生产
团队协作
任务收获
任务 体会
任务评价 评定人 评　　　　　　语 等级 签名
自己评
同学评
老师评
综合评 定等级
开始时间 结束时间 实际时间
五、任务拓展
拓展1 电感器外观的检查
检测电感器之前，可先对电感器的外观、结构进行仔细的检查，查看电感器外形是否完好无损；磁性材料有无缺损、裂缝；金属屏蔽罩是否有腐蚀氧化现象；线圈绕组是否清洁干燥；导线绝缘漆有无刻痕划伤；接线有无断裂；铁心有无氧化等。对于可调节磁心的电感器，可用螺柱轻轻转动磁帽，旋转应既轻松又不打滑。但应注意转动后要将磁帽调回原处，以免电感量发生变化。
拓展2 用万用表检测电感器电感量
有些万用表的刻度盘上不仅有电容量刻度线，而且还有如图所示的电感量刻度线。测量时，将万用表的量程选择开关旋至说明书所规定的某个交流电压挡（交流5V），将10V交流辅助电源和被测电感器串联后，接入万用表“交流5V”挡上，如图所示，在表的刻度盘上便可直接读出电感量的数值，并将此值与电感器的标称值做比较，判断电感器是否正常。
交流5V挡电感量刻度线
电感器电感量的测量方法
28

展开更多......

收起↑