6.3自感与互感.pptVIP

互感和自感 p256 6-8、9、10 美国物理学家亨利（J.Henry） 讨论由电流变化而引起的感应电动势中 电动势与电流变化率的关系 由于亨利的工作，人们对电磁感应现象的认识又向前跨进了一步。电磁感应还可区分为自感应和互感应 自感现象 自感应： 回路中因自身电流变化引起的感应电动势 自感系数 ?=LI 比例系数为L ，称为自感系数 L只与线圈大小、几何形状、匝数、以及介质性质有关。 感应电动势还可以表示成 例题 例题：求长为l 的传输线的电感 方法：求B——?——L 同轴电缆 同轴电缆中间的线是实心导体圆柱 传输线的结果也可用于同轴电缆，为什么？ 由于传输高频信号时有趋肤效应存在电流分布在圆柱体表面 例如一根半径R＝1.0cm 的铜导线，其截面上的电流密度随频率变化的情况如图所示 趋肤效应 为什么在电流变化时会有趋肤效应产生？ I变——B变——I’ (涡电流) 在一个周期内大部分时间里轴线附近I与I’方向相反 而表面附近I和I’同向 所以轴线附近的电流被削弱 表面附近的电流被加强 趋肤效应的后果及应用 传输高频信号时，由于趋肤效应会使导线的有效截面减少，从而是等效电阻增加 对铁来说，由于?大，即使频率不太大，趋肤效应也很明显， 对于良导体，在高频下的趋肤深度很小，即电流仅分布在导体表面很薄的一层 工业上可用于金属表面的淬火 互感应 互感现象 由于其它电路中电流变化在回路中引起的感应电动势的现象 互感电动势 线圈1电流变化在线圈2中产生的感应电动势为 耦合系数 线圈相对位置不同，M的值不同 ,设 两个线圈串联的自感系数 L1＋L2 =?L 一般情况不等，与串联方式有关 串联方式 串联顺接：1尾与2头接 L =L1＋L2 +2M 串联反接：1尾与2尾接 L =L1＋L2 -2M 北京大学物理学院王稼军编 * S1与S2是两个相同的灯泡； R=RL, 现象 ： (a) 接通K瞬间，S1比S2先亮 (b) 断开瞬间，灯泡突然亮一下 为什么？ 接通K或切断K，由于电流变化导致磁场变化 磁通匝链数 比例系数？ 总是反抗回路上电流的变化 单位：亨利（H） 趋肤效应 N1 N2 自感磁通匝链数 互感磁通匝链数 线圈1 线圈2 比例系数为M21和M12，其值取决于线圈大小、匝数、几何形状、两线圈的相对位置 线圈2电流变化在线圈1 中产生的感应电动势为 互感系数 可以证明 例题7:先算 ? 再算 M —— ? 耦合系数 几何尺寸相同 无漏磁时 北京大学物理学院王稼军编 * * 在法拉第关于电磁感应现象的论文发表以后三个月，美国物理学家亨利（J.Henry）无意中得到了一本杂志，上面刊登了一篇介绍法拉第研究成果的报道，这篇文章使亨利感到无限沮丧。原来他早在一年以前就发现了这个现象，但由于谨慎没有发表