互感和磁场能量.ppt

感应电动势感应电动势感应电场感应电动势计算自感自感电动势计算互感系数和互感电动势1)互感系数(m)由于两个载流线圈中的电流变化而在另一个线圈中激发感应电动势的现象称为互感现象。1、互感现象，如果两个电路的几何形状、尺寸和相对位置不变，周围就没有铁磁物质。实验指出：2 .互感现象，无论是实验还是理论都可以证明：2)互感电动势：互感系数与两个回路的几何形状和尺寸、它们的相对位置以及周围介质的磁导率有关。互感的大小反映了两个线圈的磁场之间相互影响的程度。(1)负号表示一个线圈中产生的互感电动势应能抵抗另一个线圈中电流的变化；(2)互感M是表示互感强度的物理量，是两个电路之间耦合程度的量度。应用变压器：能量或信号可以很容易地通过互感线圈从一个线圈转移到另一个线圈。电工和无线电技术中使用的各种变压器都是变压器零件。常见的有电力变压器、中周波变压器、输入输出变压器、电压变压器和电流变压器。电压互感器、电流互感器、感应线圈、互感计算、互感、自感线圈的串联，例1有两个直螺线管，它们缠绕在同一圆柱面上。已知：0，N1，N2，L，S:互感系数，称K为耦合系数，耦合系数的大小反映了两个回路之间磁场耦合的紧密程度。由于在正常情况下存在泄漏通量，耦合系数小于1。在这个例子中，线圈1的所有磁通量穿过线圈2，这被称为无漏磁。在正常情况下，示例2。如图所示，在具有均匀磁导率的无限磁性介质中，无限长度的直载流导线与矩形线圈的一侧相隔距离a，并且线圈具有n匝。图中显示了导线的尺寸，并计算了它们的互感。解决方案：是直线具有自下而上的电流I。穿过矩形线圈的磁通量链的数量为，互感为。练习：图中所示为横截面为矩形的螺旋缠绕环的尺寸，n匝线圈缠绕紧密，轴上有无限长的直线。当电流通过螺旋线圈时，直线上的感应电动势是多少？这是互感问题。首先，计算M，11-5磁场的能量。然后，电容器被充电以储存电场能量。当电流激发磁场时，也必须提供能量。因此，磁场有能量。当电流通过线圈时，线圈周围就会产生磁场。储存的磁能等于电源在建立磁场过程中对自感电动势所做的功。对于图中所示的电路，以长直螺线管为例，电源提供的能量、电源克服自感电动势所做的功(磁场的能量)、焦耳热、自感线圈存储的磁场以及磁场的能量：当电流I流动时，长直螺线管：的磁场能量定义了磁场：的能量密度， 并且磁场：存储的总能量在磁场存在的整个空间内被积分。电场能量和磁场能量的比较，麦克斯韦(Jamesclerkmaxwell 18311879)，19世纪英国伟大的物理学家和数学家。经典电磁理论的创始人和气体动力学理论的创始人之一。他提出了旋转电场和位移电流的概念，建立了经典的电磁理论，并预言了以光速传播的电磁波的存在。他的电磁学通论与牛顿的自然哲学的数学原理保持一致，后者是一英里麦克斯韦称这种电流为位移电流。(位移电流密度)变化的电场可以产生磁场，就像传导电流一样。从产生磁场的角度来看，变化的电场可以等同于电流。位移电流的方向与传导电流的方向相同。例如，当放电时，位移电流的方向与传导电流的方向相同。反向，同向，全电流。通过某一部分的全电流是通过该部分的传导电流和位移电流的代数和。现行的全部法律，二。全电流安培环路定理。磁场强度H沿任何闭合回路的循环等于通过封闭区域的全部电流。它被称为全电流安培定律，简称全电流定律。位移电流和传导电流的比较，对称性美，麦克斯韦方程，麦克斯韦方程(积分形式):在各向同性介质中，介质方程和麦克斯韦方程的物理意义：1。通过任何封闭表面的电位移通量等于被曲面封闭的自由电荷的代数和。沿着任何闭合曲线的电场强度的线积分等于由曲线限定的任何曲面的磁通量的负值对时间。穿过任何封闭表面的磁通量总是等于零。沿着任何闭合曲线的稳定磁场的线积分等于通过由曲线界定的曲面的总电流。麦克斯韦方程(微分形