13-5自感与互感.ppt

文档介绍：自感
与
互感
L
I
Φ
=
如果:回路几何形状、尺寸不变,周围无铁
磁性物质。
L
自感系数
§13-5 自感和互感
自感现象——由于回路自身电流的变化,
在回路中产生感应电动势的现象。
Φ
I
实验指出:
∝
Φ
I
单位:亨利(H)
一、自感应
N
Ψ
=
Φ
对于N 匝线圈:
I
L
=
Ψ
磁通链
数在数值上等于回路中通过单位电流时,通
=
=
L 的意义:若
,则
I
1
L
Ψ
自感系
。
过自身回路所包围面积的磁通链数。
自感电动势:
L
d
=
dt
I
(
)
=
ε
L
d
dt
L
I
=
d
dt
L
0
若回路几何形状、尺寸不变,周围无铁磁性
自感电动势
Ψ
=
d
dt
(
)
=
N
Φ
d
dt
N
d
=
Φ
dt
ε
L
d
dt
L
I
d
dt
L
=
I
物质,则:
=
ε
L
d
dt
L
I
3. 自感系数决定于回路的几何形状、尺寸
讨论:
d
dt
I
<
0
1. 若:
ε
L
>
0
则:
>
d
dt
I
0
若:
<
ε
L
0
则:
ε
L
与
I
方向相反
,
ε
L
与
I
方向相同
,
2. L 的存在总是阻碍电流的变化,L 是电
磁惯性的一种表现。
以及周围介质的磁导率。
已知:匝数N,横截面积S,长度l ,磁导率
μ
自感的计算步骤:
[例1] 试计算直长螺线管的自感。
H
μ
B
=
B
d
Φ
.
B
S
=
Φ
s
ò
ò
Φ
N
Ψ
=
Ψ
I
L
Ψ
=
L
S
l
μ
dl
H
.
=
H
L
ò
I
μ
B
=
H
N
Ψ
=
Φ
n
=
H
I
=
B
S
=
N
l
I
l
=
I
μ
N
l
=
I
μ
N
S
μ
=
l
I
N
S
2
=
l
μ
N
S
2
2
l
V
=
μ
n
2
H
B
Ψ
Φ
L
L
I
=
Ψ
l
S
μ
Φ
.
B
d
S
=
s
ò
ò
Φ
d
.
B
d
S
=
π
r
2
H
=
I
μ
r
2
π
B
=
I
π
l
d
r
=
μ
r
2
I
μ
π
(
)
=
2
I
l
ln
R
1
R
2
π
L
=
(
)
μ
2
ln
R
1
R
2
0
l
L
=
单位长度的自感为:
[例2] 求一无限长同轴传输线单位长度的
自感。已知:R1 ,R2 。
π
R
=
μ
r
2
I
l
1
R
2
d
r
r
ò
Φ
B
d
S
=
.
s
ò
ò
L
π
=
(
)
μ
2
l
ln
R
1
R
2
Φ
I
=
I
I
l
r
d
r
R
R
2
1
Φ
d
.
B
d
S
=
π
H
r
2
.
I
=
N
π
H
r
2
I
N
=
π
2
μ
B
r
I
N
=
μ
π
=
d
r
r
2
I
N
h
h
d
r
r
R
1
R
2
d
S
[例2] 求一环形螺线管的自感。
已知:
R
1
R
2
。
N