大学物理自感和互感.pptx

第八章第八章 电磁感应电磁感应 电磁电磁场场8-3 8-3 自感和互感自感和互感物理学物理学第五版第五版1（2）自感电动势自感电动势 当当时，时，自感自感第八章第八章 电磁感应电磁感应 电磁电磁场场8-3 8-3 自感和互感自感和互感物理学物理学第五版第五版2（3）自感的计算方法自感的计算方法 解解 先设电流先设电流 I 根据安培环路定理求根据安培环路定理求得得HB 例例1 如图的长直密绕螺线管如图的长直密绕螺线管,已知已知 ,求求其自感其自感 （忽略边缘效应）（忽略边缘效应）.第八章第八章 电磁感应电磁感应 电磁电磁场场8-3 8-3 自感和互感自感和互感物理学物理学第五版第五版3（一般情况可用下式测量自感一般情况可用下式测量自感）（4）自感的应用自感的应用 稳流稳流,LC 谐振电路谐振电路 滤波电路滤波电路,感应圈等感应圈等第八章第八章 电磁感应电磁感应 电磁电磁场场8-3 8-3 自感和互感自感和互感物理学物理学第五版第五版4 例例 2 有两个同轴圆筒形导体有两个同轴圆筒形导体,其半径分其半径分别为别为 和和 ,通过它们的电流均为通过它们的电流均为 ,但电流的流向相反但电流的流向相反.设在设在两圆筒间充满磁导率为两圆筒间充满磁导率为 的均匀磁介质的均匀磁介质,求求其自感其自感 .第八章第八章 电磁感应电磁感应 电磁电磁场场8-3 8-3 自感和互感自感和互感物理学物理学第五版第五版5则则解解 两圆筒之间两圆筒之间 如图在两圆筒间取一如图在两圆筒间取一长为长为 的面的面 ,并将并将其分成许多小面元其分成许多小面元.第八章第八章 电磁感应电磁感应 电磁电磁场场8-3 8-3 自感和互感自感和互感物理学物理学第五版第五版6单位长度的自感为单位长度的自感为第八章第八章 电磁感应电磁感应 电磁电磁场场8-3 8-3 自感和互感自感和互感物理学物理学第五版第五版二二 互感电动势互感电动势 互感互感 在在 电流回路中所产生的磁通量电流回路中所产生的磁通量 在在 电流回路电流回路 中所产生的磁通量中所产生的磁通量 第八章第八章 电磁感应电磁感应 电磁电磁场场8-3 8-3 自感和互感自感和互感物理学物理学第五版第五版8（1）互感系数互感系数 注意注意 互感仅与两个线圈形状、大小、匝互感仅与两个线圈形状、大小、匝数、相对位置以及周围的数、相对位置以及周围的磁介质有关磁介质有关.第八章第八章 电磁感应电磁感应 电磁电磁场场8-3 8-3 自感和互感自感和互感物理学物理学第五版第五版9 互感系数互感系数问：问：下列几种情况互感是否变化下列几种情况互感是否变化？（1）线框平行直导线移动；线框平行直导线移动；（2）线框垂直于直导线移动；线框垂直于直导线移动；（3）线框绕线框绕 OC 轴转动；轴转动；（4）直导线中电流变化直导线中电流变化.OC（2）互感电动势互感电动势 第八章第八章 电磁感应电磁感应 电磁电磁场场8-3 8-3 自感和互感自感和互感物理学物理学第五版第五版10 例例3 两同轴长直密绕螺线管的互感两同轴长直密绕螺线管的互感 有两个长度均为有两个长度均为l，半径分别为，半径分别为r1和和r2（r1r2），），匝数分别为匝数分别为N1和和N2的的同轴长直密绕螺线管同轴长直密绕螺线管.求求它们的互感它们的互感 .第八章第八章 电磁感应电磁感应 电磁电磁场场8-3 8-3 自感和互感自感和互感物理学物理学第五版第五版11 解解 先设某一线圈中通以电流先设某一线圈中通以电流 I 求求出另一线圈的磁通量出另一线圈的磁通量 设半径为设半径为 的线的线圈中通有电流圈中通有电流 ,则则第八章第八章 电磁感应电磁感应 电磁电磁场场8-3 8-3 自感和互感自感和互感物理学物理学第五版第五版12代入代入 计算得计算得则穿过半径为则穿过半径为 的线圈的磁通匝数为的线圈的磁通匝数为第八章第八章 电磁感应电磁感应 电磁电磁场场8-3 8-3 自感和互感自感和互感物理学物理学第五版第五版 例例 4 在磁导率为在磁导率为 的均匀无限大的磁的均匀无限大的磁介质中介质中,一无限长直导线与一宽一无限长直导线与一宽、长分别为长分别为b 和和 l 的矩形线圈共面的矩形线圈共面,直导线与矩形线圈直导线与矩形线圈的的 一侧平行一侧平行,且相距为且相距为 .求求二者的互感系数二者的互感系数.