第5章 电磁感应《电工技术》教学课件

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第五章电磁感应5-1直导线中的感应电动势1.什么是电磁感应现象？

利用磁场变动产生电动势的现象称为电磁感应现象。以下两种情况都能产生电磁感应现象。

线圈中产生的电动势直导体切割产生电动势2.感应电动势和感应电流

感应电动势由电磁感应现象产生的电动势。

感应电流由感应电动势产生的电流3.直导线中的感应电动势

⑴电动势的方向：用右手定则判断。

右手定则：

平摊右手，拇指与其余

四指垂直，使磁感应线

垂直穿过手掌心，拇指

的方向表示导线运动的

方向，其余四个手指的

指向就是感应电动势的

方向。

右手定则⑵电动势的大小：

当导线在均匀磁场中（即磁场中各点的磁感应强度相等）沿着与磁感应线垂直的方向运动时，所产生的感应电动势的大小，与导线的有效长度L

、导线的运动速度v

、磁感应强度B成正比。即5-2线圈中的感应电动势一、感应电动势的方向：用楞次定律去判断。

⑴楞次定律的内容：

感应电流产生的磁通总是阻碍原磁通的变化。

磁铁插入和拔出线圈时感应电流的方向⑵用楞次定律判断的步骤1.判断原磁通的方向和变化趋势。2.根据楞次定律判断出感应磁通的方向。

增反减同3.根据安培定则判断出感应电流的方向。二、感应电动势的大小：用法拉利电磁感应定律计算。

法拉利电磁感应定律的内容：

回路中产生的感应电动势，其大小与磁通的变化率成正比，即

如果线圈有N匝，则感应电动势的大小为

5-3自感和互感

一、自感和自感电动势1.自感的定义：由流过导体的电流发生变化，而在导体本身产生的电磁感应现象叫自感。2.自感电动势：自感现象中产生的电动势。用eL表示。3.自感电动势的方向:用楞次定律判断。可以归结如下：4.自感电动势的大小：等于线圈的电感与电流的变化率的乘积。

自感系数L：简称自感或电感，单位是H。是描述线圈产生磁通能力大小的物理量，其大小由以下因素决定：

式中的负号表明

自感电动势反抗电流的变化。

二、互感和互感电动势1.互感的定义：由一个线圈中的电流发生变化，而在另一个线圈中产生的电磁感应现象称为互感。2.互感电动势：互感现象中产生的电动势。用eM表示。3.互感电动势的方向：用楞次定律判断。

互感实验电路

4.互感电动势的大小：等于互感系数与电流变化率的乘积。

互感系数M：简称互感，单位是H。由两个线圈的几何形状、尺寸、匝数以及它们之间的相对位置决定，与线圈中的电流无关。5-4电感器在电子技术和电力工程中，常常遇到由导线绕制而成的线圈，这些线圈称为电感线圈，也叫作电感器。

电感器的图形和文字符号

一、电感器的电感

我们把线圈中每通过单位电流所产生的磁通链数（），称为电感器的自感系数，也称电感量，简称电感，用字母L表示。其数学表达式为电感的单位为亨（H），在实际应用中还常用到毫亨（mH）和微亨（

H)若是常数，则称该电感为线性电感，否则称其为非线性电感。空心线圈的电感是一个常量，与电流大小无关，只由线圈本身的性质决定，即只决定于线圈截面面积的大小、几何形状与匝数多少。这种电感为线性电感。若是常数，则称该电感为线性电感，否则称其为非线性电感。空心线圈的电感是一个常量，与电流大小无关，只由线圈本身的性质决定，即只决定于线圈截面面积的大小、几何形状与匝数多少。这种电感为线性电感。在空心线圈内放置由铁磁材料制成的铁心，叫作铁心电感线圈，其电感L不是常数，我们称这种电感为非线性电感。电感L是一个衡量线圈通电后产生磁场本领大小的物理量。二、电感器的参数与磁场能量1.

参数电感量，额定电流。2.磁场能量电感线圈中有电流通过时，它所储存的磁场能量，与电流的平方成正比，即

（J）

实际的电感线圈常用导线绕制而成，除具有电感外还有电阻。由于电感线圈的电阻很小，常忽略不计，它就成为一种只有电感而没有电阻的理想线圈，即纯电感线圈，简称电感。这样，“电感”具有双重含义，它既指电路中的电感元件，又指电路中的电感参数。

本章小结1.产生感应电动势的条件是

导线相对磁场运动而切割磁感线，或者线圈中的磁通发生变化。2.直导体切割磁感线产生的感应电动势

方向由右手定则来判断。大小用公式来计算。3.楞次定律：

感应电流的磁场总是阻碍原磁通的变化。楞次定律是用来判断感应电动势的方向的。4.法拉第电磁感应定律：线圈中感应电动势的大小与磁通的变化率成正比。即5.由于线圈本身电流变化而引起