为什么线圈中塞上铁心电感系数会大大增大.doc

为什么线圈中塞上铁心电感系数会大大增大？浏览次数：1008次悬赏分：0|解决时间：2009-1-2 16:36|提问者：探索路上有答案再加分了，谢谢！最佳答案当加入铁心后，相同的电流下，线圈内部的空间的磁通密度B会增大。于是线圈内的磁通量就变大。那么，当电流变化时，相应的磁通变化就会变大。根据法拉第电磁感应定律，感生电动势就会比没有铁心时大。于是自感系数就增加了。电磁感应定律百科名片 电磁感应现象因磁通量变化产生感应电动势的现象，闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应。闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生电流。这种现象叫电磁感应现象。产生的电流称为感应电流。这是初中物理课本为便于学生理解所定义的电磁感应现象，不能全面概括电磁感现象：闭合线圈面积不变，改变磁场强度，磁通量也会改变，也会发生电磁感应现象。所以准确的定义如下： 因磁通量变化产生感应电动势的现象。目录发现者 电磁感应与静电感应 定律简介 计算公式 作为两种不同现象的法拉第定律 感应电流产生的条件 感应电动势 法拉第电磁感应定律的重要意义 麦克斯韦-法拉第方程 定律成立的条件发现者电磁感应与静电感应定律简介计算公式作为两种不同现象的法拉第定律感应电流产生的条件感应电动势法拉第电磁感应定律的重要意义 麦克斯韦-法拉第方程 定律成立的条件展开编辑本段发现者1820年H.C.奥斯特发现电流磁效应后，许多物理学家便试图寻找它的逆效应，提出了磁能否产生电，磁能否对电作用的问题，1822年D.F.J.阿喇戈和A.von洪堡在测量地磁强度时，偶然发现金属对附近磁针的振荡有阻尼作用。1824年，阿喇戈根据这个现象做了铜盘实验，发现转动的铜盘会带动上方自由悬挂的磁针旋转，但磁针的旋转与铜盘不同步，稍滞后。电磁阻尼和电磁驱动是最早发现的电磁感应现象，但由于没有直接表现为感应电流，当时未能予以说明。1831年8月，法拉第在软铁环两侧分别绕两个线圈 ，其一为闭合回路，在导线下端附近平行放置一磁针，另一与电池组相连，接开关，形成有电源的闭合回路。实验发现，合上开关，磁针偏转；切断开关，磁针反向偏转，这表明在无电池组的线圈中出现了感应电流。法拉第立即意识到，这是一种非恒定的暂态效应。紧接着他做了几十个实验，把产生感应电流的情形概括为 5 类 ：变化的电流 ， 变化的磁场，运动的恒定电流，运动的磁铁，在磁场中运动的导体，并把这些现象正式定名为电磁感应。进而，法拉第发现，在相同条件下不同金属导体回路中产生的感应电流与导体的导电能力成正比，他由此认识到，感应电流是由与导体性质无关的感应电动势产生的，即使没有回路没有感应电流，感应电动势依然存在。 电磁感应定律后来，给出了确定感应电流方向的楞次定律以及描述电磁感应定量规律的法拉第电磁感应定律。并按产生原因的不同，把感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种，前者起源于洛伦兹力，后者起源于变化磁场产生的有旋电场。 编辑本段电磁感应与静电感应电磁感应现象不应与静电感应1混淆。电磁感应将电动势与通过电路的磁通量联系起来，而静电感应则是使用另一带电荷的物体使物体产生电荷的方法。 编辑本段定律简介 电磁感应定律电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一，它显示了电、磁现象之间的相互联系和转化，对其本质的深入研究所揭示的电、磁场之间的联系，对麦克斯韦电磁场理论的建立具有重大意义。电磁感应现象在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用。 若闭合电路为一个n匝的线圈，则又可表示为：式中n为线圈匝数，为磁通量变化量，单位Wb ，t为发生变化所用时间，单位为s. 为产生的感应电动势，单位为V. 电磁感应定律编辑本段计算公式 电磁感应定律1.感应电动势的大小计算公式 1)En*d/dt（普适公式）法拉第电磁感应定律，E：感应电动势(V)，n：感应线圈匝数，d/dt:磁通量的变化率 2)EBLVsinA(切割磁感线运动) E=BLV中的v和L不可以和磁感线平行，但可以不和磁感线垂直，其中sinA为v或L与磁感线的夹角。 L:有效长度(m) 3)EmnBS（交流发电机最大的感应电动势） Em:感应电动势峰值 4)EB(L2)/2（导体一端固定以旋转切割） :角速度(rad/s)，V:速度(m/s) 2.磁通量BS cosA:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2) 3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定电源内部的电流方向：由负极流向正极 *4.自感电动势E自-n*d/dtLI/tL:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大)，I:变化电流，?t:所用时间，I/t:自感电流变化率(变化的快慢) 编辑本段作为两种不同现象的法拉第定律有些物理学家注意到法拉第定律是一条描述两种现象的方程：由磁力在移动中的电线中产生的动生电动势，及由磁场转变而成的电力所产生的感生电动势。就像理查德费曼指出的那样： 电磁感应定律所以“通量定则”，指出电路中电动势等于通过电路的磁通量变化率的，同样适用于通量不变化的时候，这是因为场有变化，或是因为电路移动（或两者皆是）但是在我们对定则的解释里，我们用了两个属于完全不同个案的定律：“电路运动”的和“场变化”的。 我们不知道在物理学上还有其他地方，可以用到一条如此简单且准确的通用原理，来明白及分析两个不同的现象。 理查德P费曼?费曼物理学讲义 编辑本段感应电流产生的条件1.电路是闭合且通的 2.穿过闭合电路的磁通量发生变化 电磁感应定律(如果缺少一个条件,就不会有感应电流产生). 感应电动势的种类：动生电动势和感生电动势。 动生电动势是因为导体自身在磁场中做切割磁感线运动而产生的感应电动势，其方向用右手定则判断，使大拇指跟其余四个手指垂直并且都跟手掌在一个平面内，把右手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动方向，则其余四指指向动生电动势的方向。动生电动势的方向与产生的感应电流的方向相同。右手定则确定的动生电动势的方向符合能量转化与守恒定律。 感生电动势是因为穿过闭合线圈的磁场强度发生变化产生涡旋电场导致电流定向运动。其方向符合楞次定律。右手拇指指向磁场变化的反方向，四指握拳，四指方向即为感应电动势方向。 编辑本段感应电动势我们知道，要使闭合电路中有电流，这个电路中必须有电源，因为电流是由电源的电动势引起的。在电磁感应现象里，既然闭合电路里有感应电流，那么这个电路中也必定有电动势，在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势。 感应电动势分为感生电动势和动生电动势。 感生电动势的大小跟穿过闭合电路的磁通量改变的快慢有关系，E=/t. 产生动生电动势的那部分做切割磁力线运动的导体就相当于电源。 理论和实践表明，长度为l的导体，以速度v在此感应强度为B的匀强磁场中做切割磁感应线运动时，在B、L、v互相垂直的情况下导体中产生的感应电动势的大小为：=BLv 式中的单位均应采用国际单位制，即伏特、特斯拉、米每秒。 电磁感应现象中产生的电动势。常用符号E表示。当穿过某一不闭合线圈的磁通量发生变化时，线圈中虽无感应电流，但感应电动势依旧存在。当一段导体在匀强磁场中做匀速切割磁感线运动时，不论电路是否闭合，感应电动势的大小只与磁感应强度B、导体长度L、切割速度v及v和B方向间夹角的正弦值成正比，即EBLvsin(为B,L,v三者间通过互相转化两两垂直所得的角)。 在导体棒不切割磁感线时，但闭合回路中有磁通量变化时，同样能产生感应电流。 应用楞次定律可以判断电流方向。 词条图册更多图册 编辑本段法拉第电磁感应定律的重要意义法拉第的实验表明，不论用什么方法，只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。这种现象称为电磁感应现象，所产生的电流称为感应电流。 法拉第根据大量实验事实总结出了如下定律： 电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通变化率成正比。 感应电动势用表示，即n/t 这就是法拉第电磁感应定律。 电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一，它揭示了电、磁现象之间的相互联系。法拉第电磁感应定律的重要意义在于，一方面，依据电磁感应的原理，人们制造出了发电机，电能的大规模生产和远距离输送成为可能；另一方面，电磁感应现象在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用。人类社会从此迈进了电气化时代。 编辑本段麦克斯韦-法拉第方程本节是一段题外话，作用是区分本条目中的“法拉第定律”及麦克斯韦方程组中用同一个名字的?E方程。于本条目中?E方程会被称为麦克斯韦-法拉第方程。如果你对此分别不感兴趣的话，可略过本节。 麦克斯韦于1855年开发出法拉第定律的旋度版本，而贺维塞得则于1884年将定律重写成旋度方程： 其中 E和B为电场及磁场?代表的是旋度 ?代表的是当方位矢量r不变时的时间偏导数。 方程的意义是，如果电场的空间依赖在页面上成逆时针方向（经右手定律，得旋度矢量会从页面指出），那么磁场会因时间而更少指出页面，更多地指向页面（跟旋度矢量异号）。方程跟磁场的变量有关系。故磁场不一定要指向页面，只需向该方向转动即可。 本方程（在本条目中被称为麦克斯韦-法拉第方程）最著名的地方在于它是麦克斯韦方程组中的四