电磁感应定律等.pptVIP

如果回路几何形状不变，且周围没有其它铁磁性物质，则空间任一点的B与回路中的 I 成正比，通过回路的 ?N 也与 I 成正比： 不存在铁磁性物质时回路自感的定义：回路自感的大小等于回路中的电流变化为单位值时，通过回路所围面积的磁链数。 对不存在铁磁质的回路： 4、自感的单位：亨利（H） 1H=1Wb/A 1、L 数值上等于线圈中通单位电流时产生的磁链数(全磁通) 2、L 反映线圈产生磁通的能力 3、L 决定于线圈的形状、尺寸、匝数和磁介质的分布情况，与线圈是否 通电流无关。 自感系数的计算 计算步骤： 自感电动势(emf by self-induction) ：当线圈中的电流变化时，在线圈自身产生的感应电动势 但一般L 不随 t 变，得 方向的判断方法： (1) 取回路正方向 L， (2) 判断I的正负， (3) 判断dI的正负， (4) 判断?L的正负(如 ?L 0，则?L沿L方向)。 ?L 的作用：阻止电流的变化 L 在电路中的作用：阻交流;通直流。 一些自感元件的名称：镇流器； 扼流圈； 限流器； 阻流圈； 电抗器。 请注意：大电感电路不能突然拉闸!(因在电闸断开的间隙处会产生强烈的电弧) 互感现象 互感系数(mutual inductance) 设线圈1通电流I1，通过线圈2的磁通 比例系数 M21称作线圈1对线圈2的互感系数。 若线圈2通电流 I2，同样有 1、互感系数决定于线圈的形状、尺寸、匝数、线圈间的相对位置以及周围磁介质的分布情况，和线圈是否通电流无关。 2、对于一对固定的线圈，其互感系数是常数。 可以证明：对给定的一对线圈(或导体回路)有 M称作两线圈的互感系数，简称互感(mutual induction)。 互感电动势 　当一个线圈中的电流随时间变化时，在邻近的其它线圈中产生的感应电动势称作互感电动势。 线圈1中的电流变化在2中引起的感应电动势 一般，M不随t变，有 §13-6 电感和电容电路的暂态过程 1、RL电路的暂态过程 时间常数（弛豫时间） 2、RC电路的暂态过程 时间常数（弛豫时间） §13-7 磁场的能量 自感储能 如图电路，t = 0时合下k，电流渐增。 　　　　　t = 0 → t ，i = 0 → I (电流稳定) 。 由全电流欧姆定律： 两边乘以 idt 并积分有， 自感储能 电路电流建立过程中，电源 ? 反抗自感电动势作功，相应的能量储存在自感中。 磁场的能量 自感的能量储存在磁场当中 1.对于直螺旋线圈： L =?n2V，储能 引入磁场能量密度(energy density of magnetic field)：单位磁场体积的能量。 2.一般情形 磁场的能量(energy of magnetic field) (积分遍及全部有磁场的空间) 第十三章 电磁感应和暂态过程Electromagnetic Induction 本章讨论电磁感应的规律和物理本质 §13-1 电磁感应定律 电磁感应现象 讨论以下情况下的电磁感应现象：（1）线圈和磁铁相对运动（2）线圈电流发生变化（3）回路面积发生变化 结论：当穿过一个闭合导体回路所包围的面积内的磁通量发生变化时，在导体回路中会产生感应电流。 楞次定律(Lenz law)： 闭合回路中产生的感应电流具有确定的方向，它总是使感应电流所产生的通过回路面积的磁通量，去补偿或者反抗引起感应电流的磁通量的变化。 由Lenz定律判断感应电流方向的方法 　(1)判断?原(原磁通)的方向； 　(2)判断?原增还是减； 　(3)判断?感 (感应电流产生的的磁通)的方向； 　(4)判断I感(感应电流)的方向(I感和?感 成右手螺旋关系) 法拉第电磁感应定律( Faradays law of electromagnetic induction) 1、感应电动势 法拉第研究发现，在相同条件下，不同金属导体中的感应电流与导体的导电能力成正比。由此他意识到感应电流是由与导体性质无关的电动势产生的，他相信即使不形成闭合回路也会有电动势，这种电动势称为感应电动势。 电磁感应现象就是磁通量的变化在回路中产生感应电动势的现象。 2.法拉第（Faraday）电磁感应定律 回路中的感应电动势和通过回路的磁通量的变化率成正比。 判断感应电动势?i的正方向法（参照教材P333)： (1)选回路正方向L，确定回路面积的正法向 (2)判断 ? 的正负 (3)判断d? 的正负 (4)判断?i的正负，若?i0，则 ?i和 L 同向。 “－”表示感应电动势的