电磁感应-2要点演示教学.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电磁感应-2要点,亨利(Henry,Joseph 1797-1878）,美国物理学家，1832年受聘为新泽西学院物理学教授，1846年任华盛顿史密森研究院首任院长，1867年被选为美国国家科学院院长。他在1830年观察到自感现象，直到1932年7月才将题为长螺线管中的电自感的论文，发表在美国科学杂志上。亨利与法拉第是各自独立地发现电磁感应的，但发表稍晚些。强力实用的电磁铁继电器是亨利发明的，他还指导莫尔斯发明了第一架实用电报机。,亨利的贡献很大，只是有的没有立即发表，因而失去了许多发明的专利权和发现的优先权但人们没有忘记这些杰出的贡献，为了纪念亨利，用他的名字命名了自感系数和互感系数的单位，简称“,亨,”。,6、自感的计算,假设电流,I,分布,计算,F,由,L,=,F,/,I,求出,L,例1有一长直螺线管，长度为,l,，横截面积为,S,，线圈总,匝数为,N,，管中介质磁导率为,m,，试求其自感系数。,解：对于长直螺线管，当有电流I通过时，可以把管内的磁场,看作是均匀的，其磁感应强度的大小为：,穿过螺线管的磁通量等于,自感系数为,令,V=Sl,为螺线管的体积,增大L的方法：,(1),n,大,(2),m,大,例2：计算同轴电缆单位长度的自感。,电缆单位长度的自感:,解：根据对称性和安培环路定理，在内圆筒和外圆筒外的空间磁场为零。两圆筒间磁场为,考虑,l,长电缆通过面元,ldr,的磁通量为,l,二、互感电动势 互感,1、互感现象,当线圈 1中的电流变化时，所激发的磁场会在它邻近的另一个线圈 2 中产生感应电动势；这种现象称为,互感现象,。该电动势叫,互感电动势,。,线圈1所激发的磁场通过线圈2的磁通量,互感电动势与线圈电流变化快慢有关；与两个线圈结构以及它们之间的相对位置和磁介质的分布有关。,2,2、互感系数,线圈2所激发的磁场通过线圈1的磁通量,M,12,，M,21,叫,互感系数,，与线圈形状、大小、匝数、相对位置以及周围介质的磁导率有关。理论和实验证明：M,12,=M,21,1,互感系数在数值上等于其中一个线圈中的电流为单位时，穿过另一线圈面积的磁通量。,单位：亨利（H）,1,3、互感电动势,说明：,(1)互感系数,M,在数值上等于一个线圈中的电流随时间的变化率为一个单位时，在另一个线圈中所引起的互感电动势的绝对值；,(2)负号表明，在一个线圈中所引起的互感电动势要反抗另一线圈中电流的变化；,(3)互感系数,M,是表征互感强弱的物理量，是两个电路耦合程度的量度。,2,4、应用,互感器：通过互感线圈能够使能量或信号由一个线圈方便地传递到另一个线圈。电工、无线电技术中使用的各种变压器都是互感器件。常见的有电力变压器、中周变压器、输入输出变压器、电压互感器和电流互感器。,电压互感器,电流互感器,感应圈,5、互感的计算,假设一个线圈电流,I,分布,计算该线圈产生的磁场在另一线圈产生的磁通量,F,由,L,=,F,/,I,求出互感系数,例3：计算同轴螺旋管的互感。,解：假设在长直线管1上通过的电流为I,1,，则螺线管内中部的磁感应强度为：,根据互感系数的定义可得：,设有两个一长度均为,l,、横截面积为S，,匝线分别为N,1,和N,2,的同轴长直密绕螺,线管，试计算它们的互感系数（管内,充满磁导率为,的,磁介质）。,穿过N,2,匝线圈的总磁通量为：,k叫做耦合系数，,0,k,1，其值,与线圈的相对位置有关。,以上是无漏磁情况下推导的，即彼此磁场完全穿过。,当有漏磁时:,讨论：,线圈1的自感系数：,线圈2的自感系数：,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,