自感和互感在现实生活中应用和防护.docVIP

自感与互感在现代生活中的应用及防护 学号：2011117105 姓名：蔡茂 专业：车辆工程 院系：机汽学院 自感与互感在现代生活中的应用及防护 摘要：自感和互感现象在生活中应用的非常广泛，其弊端也到处可见。因此，应在加强自感与互感在现实生活中应用的同时，也应该加强它在生活中的防护，将其弊端降到最低，实现应用和防护的最大化。 关键词：自感现象 互感现象 应用 防护 自感现象 自感现象是一种特殊的电磁感应现象，它是由于线圈本身电流变化而引起的。流过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化而产生的自感电动势，总是阻碍线圈中原来电流的变化，当原来电流在增大时，自感电动势与原来电流方向相反；当原来电流减小时，自感电动势与原来电流方向相同。因此，“自感”简单地说，由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫做自感现象。 自感的应用 自感现象在各种电器设备和无线电技术中有广泛的应用。涡流、日光灯的镇流器、各种自感式传感器、自感线圈、电焊机等等，都采用了自感原理。 1、在日光灯中的应用 日光灯电路中的镇流器就是利用自感现象制成的。日光灯是怎样工作的呢？当开关闭合后，电源把电压加在起动器的两极之间，使氖气放电而发出辉光。辉光产生的热量使U形动触片膨胀伸长，跟静触片接触而把电路接通。于是镇流器的线圈和灯管的灯丝中就有电流通过。电路接通后，起动器中的氖气停止放电，U形动触片冷却收缩，两个触片分离，电路自动断开。在电路突然中断的瞬间，在镇流器两端产生一个很高的自感电动势，方向与原来电压的方向相同，这个自感电动势与电源电压加在一起，形成一个瞬时高电压，加在灯管两端，使灯管中的水银蒸气开始放电，于是日光灯管成为电流的通路开始发光。在日光灯正常发光时，由于交变电流不断通过镇流器的线圈，线圈中就有自感电动势，它总是阻碍电流变化的，这时镇流器起着降压限流作用，保证日光灯的正常工作。 2、涡流 为什么电动机、变压器等的铁芯不是整块金属，而是用许多薄硅钢片叠合而成呢？ 原来，把块状金属放在变化的磁场中，或者让它在磁场中运动时，金属块内将产生感应电流。这种电流在金属块内自成闭合回路，很像水的旋涡，因此叫做涡电流，简称涡流。整块金属的电阻很小，所以涡流常常很强。们采用各种办法减弱有害的涡流，但也可以利用涡流。如利用高频感应炉冶炼金属，利用电磁灶加热，利用电磁阻尼减小线圈（或指针）的摆动等。 3、感应圈 　　感应圈是工业生产和实验室中用低压直流电获得交变高压的一种装置。它的主要部分是两个绕在铁芯MM′上的绝缘导线线圈，如图6－12所示。初级线圈直接绕在铁芯上，是比较少的几匝粗导线线圈，次级线圈则由多匝细导线组成。感应圈的初级线圈中有节奏地通过断续的直流电。因此，各种电流断续器是感应圈的重要部件。图中画出的是一种最简单的断续器，它就是一个钢质弹簧片D。弹簧片上装有一小块软铁P，称为小锤；在小锤后面装有一个螺丝钉W，当电路中无电流时，弹簧片与螺丝钉接触。开关S接通电路后，电流流经初级线圈，再经小锤与螺丝钉，然后回到电池组的另一极，构成闭合回路。这时，线圈中的铁芯被磁化，并吸引小锤。于是，电流中断。电流一停止，铁芯就失去磁性，弹簧片将小锤弹回原来的位置，电路又重新接通。如此反复，小锤使初级线圈中的电流在1秒钟内断续许多次。电流每次断开时，次级线圈中出现某个方向的感应电动势；而在电路接通时，次级线圈又出现相反方向的感应电动势。 在小锤式断续器中，当电路开断时，小锤与螺丝钉之间出现火花，这火花使电流持续一段时间。因此，开断时间也就延长了。为了减小火花，缩短开断时间，在线路中加装一个电容器C，将它的一个极与小锤连接，另一个极接到螺丝钉的支柱上。电路开断的瞬间产生的感应电流集中到电容器里。电容器两极板带电，减小了裂口处的火花，电路开断就会进行得很快。由于电磁感应，感应圈初级线圈断续地通过直流电流时，次级线圈就感应出几千伏乃至上万伏的交变高电压。 4、自感式料位数字传感器 大型钢厂（如宝钢）除尘器粉尘料仓中料位的检测技术一直是该领域内的一项难题。目前一般采用电容物位控制器或阻旋式物位控制器。料仓中的料位需检测出上、中、下三个位置，所以，在料仓中一般都采用3只物位控制器进行料位的检测。电容式物位检测器在阴雨季节由于潮气及粉尘粘连等原因极易误报警，可靠性差。阻旋式物位控制器，由于采用机械阻转方式报警，寿命低，安装与维护性能较差。为了达到寿命长、报警可靠，国内某公司不得不采用价格昂贵且有辐射污染的雷达射线式料位计。 针对钢厂粉尘具有磁质性质这一特性，设计出自感式数字信号报警传感器，适用于钢厂除尘器设备上粉尘料位的检测。 自感在传感器的利用中，还有很多种。比如自感式电感传感器。自感式电感传感