大学物理学：11-2自感互感 磁场能量.ppt

文档介绍：自感现象,自感电动势.
以长为l 绕线圈N 匝的直螺线管为例,管内磁场:
由于电流的变化而产生的感应电动势(自感电动势)为:
I
磁链数:
自感电动势与电流的变化率成正比
自 感
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比例系数通常用L表示,称为自感系数,长直螺线管的L :
考虑一般情况,再作如下推证:
自感系数：
可见自感系数L是决定于线圈形状,匝数,介质等的常量.
L 的单位:亨利(H)
常用mH, H等.
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自感定义:
(1) 设导线通有电流 I ；
(2) 求空间磁场的分布 ；
(3) 求通过线圈自身（另一线圈）的磁通量 ；
(4) 利用定义式求自感（互感）。
求自感（互感）的基本步骤：
自感系数L是决定于线圈形状,匝数,介质等的常量.
技巧：求互感时 设哪个导线通有电流 I ？
视求 容易而定。
记笔记
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例:
R2
R1
I
I
r
l
r
dr
l
同轴电缆，导体间介质磁导率
求：单位长度的自感
解：如图由安培环路定理
单位长度的自感
仅与所充磁介质，几何尺寸有关！
则穿过长为l，宽为R2-R1构成的矩形截面的磁通量为
得
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互感现象.
以长为l 绕在同一圆柱上的两个直螺线管C1、 C2为例,
电流I1的变化而在C2产生的感应电动势(互感电动势)为:
设C1 、 C2各绕线圈N 1 、 N2匝, C1通电流I1 ,管内磁链数:
其中：
I1
I1
互 感
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对于一般情况,可作如下推证:
即,互感系数：
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互感系数M的单位与自感L的单位相同:亨利(H),常用mH, H.
研究如图互感与自感的关系：
可得：
此结果不普遍适用！.
I1
I1
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线圈之间的互感一般只能通过实验测得.
例:
密绕螺绕环，n, S.
另一N=10匝的小线圈。
求： ；

解： 1.
2.
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l
d
b
0
x
I
dx
x
例: 计算互感
解: 思路!…..设电流I.
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例：
R
r
l
R>>r ; M =?
解：

I
大线圈的磁场穿过小线圈的磁通量为：
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