大物 电磁感应幻灯片.ppt

? 自感的防止 关机\拉闸\突然断电,容易击穿线圈绝缘保护,产生强烈电弧,烧坏电闸开关\电容等 灭弧装置的使用、电机启动电路的使用 ? 自感的实质 电惰性------反抗变化的特性 思考题1：自感系数的公式为 能否说明通过线圈中的电流强度越小，自感系数越大？ 自感系数由线圈形状尺寸等有关，与线圈中有无通电、电流强度多大等无关。 答： 思考题2：用金属线绕制的标准电阻要求无自感，怎样绕制才能确保自感系数为零？ 答： 如图,双线绕制,可确保自感系数为零 思考题3：要设计一个自感系数很大的线圈，应从哪几方面去考虑？ 答： 可从线圈大小(截面积、长度)、圈数(N)、磁介质、绕向等方面考虑 I (N,n,S,I) 1.互感现象 二 .互感 (mutual induction) 一个回路中的电流变化在另一个邻近的回路中产生感应电动势的现象。 互感现象遵循法拉第电磁感应定律和楞次定律 回路1 回路2 ? 生活中的互感现象 干扰、抗干扰----磁屏蔽 近朱者赤，近墨者黑 ? 互感现象分析 回路1 回路2 B1 ?21 式中M即为互感系数 M12=M21=M 考察如下两个线圈回路的互感情况 2.互感的计算 l N1 I 1 N2 I2 互感系数 l N1 I 1 N2 I2 由法拉第电磁感应定律，得互感电动势为 ?互感系数的计算公式 ? 互感系数M由二个回路的性质（大小、形状、 相对位置、周围介质）决定 3.互感的应用 ?互感的利用 利用互感器件,可方便地传递信号或能量 收音机中的磁棒天线 ~ ~ 变压器 ? 互感的防止 电话串音(两路电话间的互感) 电路设计中互感的避免 思考题1:两个相隔距离不太远的线圈，如何放置可使其互感系数为零？ 解： . 如图放置，使两线圈轴线互相垂直 确保磁感应线互不穿过对方线圈。 思考题2:要使两线圈互感系数最大，该如何绕制？ 解： 叠绕在一起，使每个线圈通电时产生的磁感应线尽可能多地通过另一个线圈。 l N1 I 1 N2 I2 思考题3: 两个线圈的自感系数分别为L1和 L2，它们之间的互感系数为M，求将它们串联后形成的线圈的自感系数L的大小。 解: 自感系数L的大小与串联方式有关。 1）顺串 顺串 L1 L2 M L= L1 + L2 +2M 反串 L1 L2 M L= L1 + L2 - 2M 2）反串 例题3： 如图所示，一长直导线中通有电流I=10A,在其附近有一长为l=0.2m的金属棒AB，以v=2m/s的速度平行于长 直导线作匀速运动， 如棒的近导线的一端 距离导线d=0.1m,求金 属棒中的动生电动势。 I V A B d l I V A B x dx d L 解: 如图取微元dx, 求其产生的感应电动势 0.2 0.1 2m/s 10A A端高 一.感生电动势和感生电场 §10-3 感生电动势 induced electromotive force 感生电场 Curl electric field 当磁通量的变化由磁场的变化所引起时，导线回路内产生的感应电动势称为感生电动势，它同样满足法拉弟电磁感应定律 N S 感生电动势和电流 感应电流----电荷定向运动------电场作用--- -----非静电场----感生电场 1. 感生电场 2. 感生电场与静电场的异同 变化的磁场在其周围激发的一种电场 ? 相同之处: 都对电荷有力的作用 感生电场由变化磁场激发 ? 不同之处: 来源: 规律: 静电场 感生电场 保守场 非保守场 静电场由静止电荷产生 如果导体回路不存在，感生电场仍存在。 电场线: 静电场: 起于正电荷止于负电荷 感生电场 :闭合线,呈旋涡状 因此又称有旋电场或涡旋电场 例题1: 在半径为R=8cm的圆筒内,有方向与轴线平行的均匀磁场以 的速度增加, A点离轴线的距离为 r=5cm,B点离轴线的距离为 r=10cm A r 0 R 求:1)A处感生电场的大小及方向 ● ● ● ● 解: 作半径为r的圆如图. 由法拉第电磁感应定律 A r 1 2 10 - - =