h5-2自感互感资料.ppt

5-2 * 在实际电路中，磁场的变化常常是由于电流的变化引起的，因此，把感生电动势直接和电流的变化联系起来是有重要实际意义的。自感和互感现象的研究，就是要找出这方面的规律。 §16-4 自感 互感 磁场的能量（了解） 当线圈中电流变化时，它所激发的磁场通过线圈自身的磁通量也在变化，使线圈自身产生感应电动势的现象叫自感现象。该电动势称为自感电动势。 一、自感电动势 1. 自感现象 在图示实验中，两并联支路中的电阻与电感的纯电阻相同，当电键 K闭合时，灯泡 1 立刻点亮，而灯泡 2 为渐亮过程。 这是由于电键 K 闭合瞬间，电路中电流发生变化，在线圈 L 中产生自感电动势，阻止支路中的电流变化，电流是渐变的。 线圈电流变化 穿过自身磁通变化 在线圈中产生感生电动势 自感现象 即 由毕-萨定律可知，电流产生的磁场正比于电流，故通过此线圈所围面积的全磁通与回路中的电流成正比。 即： 根据毕 — 萨定律穿过线圈自身总的磁通量与电流 i 成正比 如果回路周围不存在铁磁质，自感L是一个与电流i无关，仅由回路的匝数、几何形状和大小以及周围介质的磁导率决定的物理量。 2. 自感系数 L-----自感系数 单位：亨利 H 若自感系数L是一不变的常量 3. 自感电动势 由法拉第电磁感应定律可知，线圈在电流变化时产生的自感电动势: 课本P154 例题16.6 螺绕环 计算一个螺绕环的自感。设环的截面积是S,轴线半径为R，单位长度上的匝数是n，环中充满相对磁导率 为的磁介质。 解：设螺绕环中通有电流为i，螺绕环管内的磁场为： 所以，管内的全磁通为： 由自感系数的定义可知，此螺绕环的自感为： V为螺绕环管内的体积 例16.7（P154）一根电缆由同轴的两个薄壁金属管构成，半径分别为 R1 和R2 ，两管壁间充以磁介质，相对磁导率如图。电流由内管流走，由外管流回。 求 无限长同轴电缆单位长度上的自感 解：由安培环路定理可知空间磁场的分布： 通过图中面积元的磁通量为： 无限长同轴电缆单位长度上的自感 二、互感电动势 当某一线圈中的电流发生变化时，它所产生的变化磁场将使位于它附近的另一线圈中产生感生电动势。这种电磁感应现象称为互感现象。由此产生的感生电动势叫互感电动势 电流1产生的磁场通过电流2所围得面积的全磁通为： 电流2产生的磁场通过电流1所围得面积的全磁通为： * *