高二物理竞赛：自感应与互感应课件

1一、自感应穿过闭合电流回路的磁通量1.自感

若线圈有N

匝，自感

自感磁链无铁磁质时,自感仅与线圈形状、磁介质及N有关.注意2当时，2.自感电动势自感单位：1

亨利（H）=

1韦伯/安培

（1

Wb/A）33.自感的计算方法例如图的长直密绕螺线管,已知,求其自感.（忽略边缘效应）解先设电流

I

根据安培环路定理求得H

B.4（一般情况可用下式测量自感）4.自感的应用镇流器,谐振电路,滤波器,油开关等.5二、互感应在电流回路中所产生的磁通链在电流回路中所产生的磁通量

互感仅与两个线圈形状、大小、匝数、相对位置以及周围的磁介质有关（无铁磁质时为常量）.注意1.互感系数M

（实验和理论证明）6互感系数问：下列几种情况互感是否变化？（1）线框平行直导线移动；（2）线框垂直于直导线移动；（3）线框绕OC

轴转动；（4）直导线中电流变化.OC2.互感电动势

7例11.6一矩形线圈长为a，宽为b，由100匝表面绝缘的导线组成，放在一根很长的导线旁边并与之共面.求图中(a)、(b)两种情况下线圈与长直导线之间的互感.解如(a)图，已知长导线在矩形线圈x处磁感应强度为8通过线圈的磁通链数为线圈与长导线的互感为图(b)中，直导线两边的磁感应强度方向相反且以导线为轴对称分布，通过矩形线圈的磁通链为零，所以M＝o.这是消除互感的方法之一.9两个有互感耦合的线圈串联后等效于一个自感线圈，但其等效自感系数不等于原来两线圈的自感系数之和.下图(a)的联接方式叫顺接，其联接后的等效自感L为图(b)的联接方式叫逆接，其联接后的等效自感L为10由上述关系可知，一个自感线圈截成相等的两部分后，每一部分的自感均小于原线圈自感的二分之一.在无磁漏的情况下可以证明

在考虑磁漏的情况下

，K≤1称为耦合系数.11一、电子感应加速器1.构造：圆形电磁铁，环型真空室。强大的交流电通过电磁铁线圈产生交变磁场和涡旋电场。电子

vv

f

电子束靶电子枪

环形真空室B122.电子加速原理交变磁场作用于电子的洛仑兹力作为电子圆周运动向心力；涡旋电场提供与电子速度方向相同的电场力使电子被加速。13二、涡电流在一些电器设备中，常常遇到大块的金属导体在磁场中运动或者处在变化的磁场中.此时，金属内部也会有感生电流.这种在金属导体内部自成闭合回路的电流称为涡电流.

14◎可用作一些特殊要求的热源1.涡电流利用抽真空高频感应炉；优点是加热速度快，温度均匀，材料不受污染且易于控制。15◎利用涡流产生所谓临界电磁阻尼，在电工仪表中被广泛使用。在冶金工业中，熔化某些活泼的稀有金属时，在高温下容易氧化，将其放在真空环境中的坩埚中，坩埚外绕着通有交流电的线圈，对金属加热，防止氧化。16在制造电子管、显像管或激光管时，在做好后要抽气封口，但管子里金属电极上吸附的气体不易很快放出，必须加热到高温才能放出而被抽走,利用涡电流加热的方法，一边加热，一边抽气，然后封口。◎电子元件中的高纯真空抽真空接高频发生器显像管17例如在各种电机，变压器中。就必须尽量减少铁芯中的涡流，以免过热而烧毁电气设备。涡电流的弊端是消耗能量，发散热量。2.涡电流的防止因此在制作变压器铁心时，用多片硅钢片叠合而成，使导体横截面减小，涡电流也较小