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电工基础 2010级电子班 第四章 磁场与电磁感应 §4-1 磁场的基本知识 磁感应线 磁感应线的特性 二、电流的磁效应 二、电流的磁效应－磁场方向判定 §4-2 磁场的基本物理量 铁磁物质的相对磁导率 4.磁场强度 三、几种常见载流导体的磁场强度 三、几种常见载流导体的磁场强度 *§4-3 磁路的欧姆定律 二、磁路的欧姆定律 磁路与电路的比较 §4-4 电磁感应现象 电磁感应实验 二、右手定则 三、楞次定律 三、楞次定律 三、右手定则与楞次定律的一致性 §4-5 电磁感应定律 §4-6 电感器 最常的电感器分类方法：根据线圈内有无铁芯，分为空心和铁心电感线圈。 一、空心电感线圈 一、空心电感线圈 二、铁心电感线圈 三、电感线圈的参数 *§4-7 自感与互感 一、互感线圈的同名端 1．同名端 2．同名端的表示 二、互感线圈同名端的判定 §4-9 线圈中的磁场能 磁场能量与电场能量的对比 绕在非铁磁材料做成的骨架上的线圈，叫做空心电感线圈。常见的空心电感线圈如图所示。 磁链Ψ：一个N匝的电感线圈通有电流I，在每匝线圈上产生的磁通为，则线圈的磁链为 磁通与磁链都是电流I的函数，都随电流的变化而变化。理论和实验都可以证明，磁链与电流I成正比，即 　　电感L的SI单位是亨利，符号为H，简称亨。 1 mH = 10-3 H；　　1 μH = 10-6 H 　　经常用的电感单位还有毫亨 (mH) 、微亨 (μH) 在空心电感线圈内放置铁磁材料制成的铁芯，叫做铁心电感线圈。常见的铁心电感线圈如图所示。 通过铁心电感线圈的电流和磁链不是正比关系，即磁链与电流的比值不是一个常数。 对于一个确定的电感线圈，磁场强度H与所通过的电流I成正比，即H与I一一对应；磁感应强度B与线圈的磁链Ψ成正比，即B与Ψ一一对应。可见，Ψ与I的曲线和B与H的曲线形状相同，如图所示。 由图可见，电流为I1时对应的磁链Ф1，其电感为 由图可见，电流为I2时对应的磁链Ф2，其电感为 显然 电感元件是一个储能元件（磁场能），它有两个重要参数，一个是电感，一个是额定电流。 　　当通过一个线圈的磁通发生变化时，线圈中便会产生电势，这就是电磁感应现象。电势大小正比于磁通变化的速率和线圈匝数。自感电动势的方向总是组织电流变化的，犹如线圈具有惯性，这种电磁惯性的大小就用电感量L来表示。 　　1．电感 　　电感量L也称自感系数，是用来表示电感元件自感应能力的物理量。 　　电感L的SI单位是亨利，符号为H，简称亨。 1 mH = 10-3 H；　　1 μH = 10-6 H 　　经常用的电感单位还有毫亨 (mH) 、微亨 (μH) 电感元件是一个储能元件（磁场能），它有两个重要参数，一个是电感，一个是额定电流。 　　通常是指允许长时间通过电感元件的直流电流值。 　　2．额定电流 　　选用电感元件时，其额定电流值一般要稍大于电流中流过的最大电流。 注意： 实际的电感线圈常用导线绕制而成，因此除具有电感外还具有电阻。由于电感线圈的电阻很小，常可忽略不计，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。 一、自感现象与自感电动势 　　当导体中的电流发生变化时，导体本身就产生感应电动势，这个电动势总是阻碍导体中原来电流的变化。这种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。 　　1．自感现象 　　自感现象中产生的感应电动势，叫做自感电动势。 　　2．自感电动势 一、自感现象与自感电动势 　　自感现象中产生的感应电动势，叫做自感电动势。 　　2．自感电动势 计算：在自感电动势的参考方向和电感、元件电流为关联参考方向下，自感电动势公式可由法拉第电磁感应定律推导而得 注意：公式中的符号表明自感电动势总是企图阻止电流的变化。 　　3．自感现象的意义 1、自感现象广泛存在： 凡是有导线、线圈的设备中，只要有电流变化都有自感现象存在，因此要充分考虑自感和利用自感。 2、自感现象广泛应用与各种电器、电子技术中。 实例讲解：日光灯。日光灯电路中利用镇流器的自感现象，获得点燃灯管所需要的高压，并且使日光灯正常工作。 3、自感现象在某些情况下是非常有害的。 在具有很大自感线圈而电流又很强的电路中，当电路断开的瞬间，由于电路中的电流变化很快，在电路中会产生很大的自感电动势，可能击毁线圈的绝缘保护，或者使开关的闸刀和固定夹片之间的空气电离成导体，产生电弧而烧毁开关，甚至危害工作人员的安全。 二、互感现象与互感电动势 　　由于一线圈电流变化引