电磁感应-2要点演示教学

电磁感应-2要点亨利(Henry,Joseph1797-1878）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。22、互感系数线圈2所激发的磁场通过线圈1的磁通量M12，M21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：M12=M211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）13、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。24、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I1，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N1和N2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N2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