大学物理 电磁感应2 自感与互感.ppt

1、9-4自感和互感，一、自感、空间磁场的变化、激励感应电场、感应电动势、感应电流Ii、空间磁场的变化有两种，另一种是从外部激励的磁场变化而产生的感应，是自感和互感电池、电池、自感线圈、电阻、栅极开关闭合后，这个灯被分为慢两种产生的电动势称为“自感电动势”。 I变化、无铁心设置长直螺线管，长度、截面半径、管上绕组总匝数，其中有电流流过。 通过匝线圈的交链磁通数，当线圈中的电流发生变化时，匝线圈中产生的感应电动势成为，因此其中电路产生自感应电动势，出现抵抗电流变化的能力，被称为电路的自感，简称为自感。 由电路的大小、形状、匝数、周围的磁性介质的性质决定。 与任意形状的电路相对，电路中由于电流变化导致

2、电路自身的交链磁通数的变化而出现的感应电动势为单位： h (亨利)，如果电路的几何形状不变化，其周围的空间就没有强磁性物质。 此时，自感：电路的自感的大小与电路中的电流为单位值时通过由该电路包围的面积的交链磁通数相等。自感：电路中的电流变化等于单位值时，在电路本身包围的面积内引起交链磁通量的变化值。 在上式中，自感系数l的物理意义：1，某个电路的自感系数，在电路电流的经时变化率为一个单位时，与在电路上引起的自感电动势的绝对值在数值上相等。 式中的负号(-)表示自感电动势始终阻碍电路本身的电流变化。 2 .当通过单位电流强度相等时，线圈内产生的磁通链数，例如长度为l的螺线管、横截面s、线圈总匝数

3、n、管中磁介质的导磁率。 寻求自感。 解：线圈中有电流I，线圈体积：例如有电缆，由2个“无限长”的同轴圆筒状导体组成，其间充满导磁率的磁介质，电流I从内槽流入，从外槽流出。 内、外槽半径分别为R1和R2，求出长度为l的导线的自感系数。 向电缆通入电流I，在某个电路中电流发生变化，在相邻电路中产生感应电动势的现象称为互感现象，这种感应电动势称为互感电动势。 二、相互感应、如图所示，两线圈的截面半径为r，在C1中电流I1、I1激发的磁场通过C2线圈的交链磁通，在C1中电流I1变化时，在C2线圈中产生相互感应电动势、互感系数、简单的互感。 如果两个电路的相对位置一致，周围没有强磁性物质，则两个电路的

4、互感等于一个电路中单位电流激励的磁场为另一个电路包围的面积的交链磁通。 也就是说，同样，如果在C2中电流I2发生变化，则在C1线圈中产生互感电动势。通过任一电路的交链磁通与其他电路的电流没有单纯的线性比例关系，此时互感系数除了互感系数与电路的形状、相对位置有关之外各电路的自感和互感的关系是，两线圈各自的自感只能适用于上式在一个电路中产生的磁感应线全部通过另一个电路，一般而言，k被称为耦合系数0K 1，互感的应用，称为变压器感应环磁导率均匀无限大的磁介质有无限长直线导线，与一边长不同，解：在导线中流过电流I (消除互感的一个方法！ 例题9-10如图所示。已知水平设置的同心圆线圈1和2的半径分别是r和r、Rr，在小线圈1内流过电流I1=I0cost，求出大线圈2中产生的感应电动势。 解：假定电流I2流过线圈2，则线圈中心磁场可被认为是Rr，小线圈面积内磁场可被认为是均匀的，通过小线圈平面内的磁通量由大线圈感应的电动势由两个线圈表示，例如，自感分别是L1和L2，互感分别是m 两线圈的磁通相互变强则称为顺接(图a )，两磁通相互