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文档简介

一自感现象

当一线圈中的电流发生变化时,它所激发的磁场通过线圈自身的磁通量也在变化,使线圈自身产生感应电动势。这种由于线圈自身电流变化而在线圈自身所引起的电磁感应现象称为自感现象,所产生的感应电动势称为自感电动势。二自感穿过闭合电流回路的磁通量:1)自感

若线圈有N

匝,自感

磁通匝数无铁磁质时,自感仅与线圈形状、磁介质及

N

有关.注意当时,2)自感电动势

自感单位:1

亨利(H)=

1韦伯/安培

(1

Wb/A)3)自感的计算方法例1如图的长直密绕螺线管,已知,求其自感.(忽略边缘效应)解先设电流

I

根据安培环路定理求得H

B.(一般情况可用下式测量自感)

4)自感的应用稳流,LC谐振电路,滤波电路,感应圈等.例10-6密绕螺绕环的电流为,共有N匝线圈,环中充满相对磁导率为的非铁磁性均匀磁介质,如图所示。求此螺绕环的自感系数并与真空螺绕环的自感系数相比较。解由有磁介质时的安培环路定理,可得环内磁场强度磁感应强度自感磁链由自感系数定义螺绕环内为真空时,,自感系数因此,充满磁介质的螺绕环的自感系数是真空螺绕环的倍。例10-7有两个同轴圆筒形导体,其半径分别为和,通过它们的电流均为,但电流的流向相反.设在两圆筒间充满磁导率为的均匀磁介质,求其自感.解两圆筒之间如图在两圆筒间取一长为的面,并将其分成许多小面元.则即由自感定义可求出单位长度的自感为二互感在电流回路中所产生的磁通量在电流回路中所产生的磁通量

互感仅与两个线圈形状、大小、匝数、相对位置以及周围的磁介质有关(无铁磁质时为常量).注意1)互感系数(理论可证明)互感系数2)互感电动势

问:下列几种情况互感是否变化?1)线框平行直导线移动;2)线框垂直于直导线移动;3)线框绕OC

轴转动;4)直导线中电流变化.OC例10-8两同轴长直密绕螺线管的互感有两个长度均为l,半径分别为r1和r2(r1<r2

),匝数分别为N1和N2的同轴长直密绕螺线管.求它们的互感.解先设某一线圈中通以电流

I

求出另一线圈的磁通量设半径为的线圈中通有电流,则代入计算得则则穿过半径为的线圈的磁通匝数为穿过小螺线管的磁链数为或者假设有电流通过大螺线管,则有则有则其互感电动势就是大线螺线管在小螺线管中激起的感应电动势,即

若上题中的电流随时间变化,即解设长直导线通电流例5

在磁导率为的均匀无限大的磁介质中,一无限长直导线与一宽长分别为和

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