高二物理竞赛自感和互感课件

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一自感电动势自感穿过闭合电流回路的磁通量1）自感系数

若线圈有N

匝，自感磁通匝数

无铁磁质时,自感仅与线圈形状、大小、磁介质及

有关.注意12-3自感和互感自感电动势：由回路自身电流变化引起的感应电动势.单位：亨利(H)=韦伯/安培

(Wb/A)当时，2）自感电动势

3）自感的应用:稳流,LC谐振电路,滤波电路,感应圈等.4）自感的计算方法根据安培环路定理求得B先设电流

I自感

例1如图的长直密绕螺线管,已知，求其自感.（忽略边缘效应）解:两圆桶之间

如图在两圆桶间取一长为的面,并将其分成许多小面元.则

例2有两个长为的同轴圆筒形导体,其半径分别为和,通过它们的电流流向相反.设在两圆筒间充满磁导率为的均匀磁介质,求其自感.解:电流为由自感定义可求出单位长度的自感为二互感电动势互感

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（理论可证明）

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

例1两同轴长直密绕螺线管的互感有两个长度均为l,半径分别为r1和r2（r1<r2

）,匝数分别为N1和N2的同轴长直密绕螺线管.求它们的互感.

先设某一线圈中通以电流

求出另一线圈的磁通量设半径为的线圈中通有电流,则3）互感的计算方法解代入计算得则则穿过半径为的线圈的磁通匝数为设长直导线通电流

例2在磁导率为的均匀无限大的磁介质中,一无限长直导线与一宽长分别为和的矩形线圈共面,直导线与矩形线圈的一侧平行,且相距为.求二者的互感系数.解:

若导线如左图放置,根据对称性可知得自感线圈磁能回路电阻所放出的焦耳热电源作功电源反抗自感电动势做的功12-4磁场的能量磁场能量密度闭合电路欧姆定律

磁场能量密度

磁场能量

自感线圈磁能(适用于任意磁场)自感系数L磁场能量

例1

如图同轴电缆,中间充以磁介质,芯线与圆桶上的电流大小相等、方向相反.已知

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