《自感现象》PPT课件

自 感 现 象 由 于 回 路 中 电 流 产 生 的磁 通 量 发 生 变 化 ， 而 在 自 己 回 路 中 激 发感 应 电 动 势 的 现 象 叫 做 自 感 现 象 ， 这 种感 应 电 动 势 叫 做 自 感 电 动 势 。 13-5 自 感 和 互 感1. 自 感 应 KLBAR KL IAG 亨 利 设 有 一 无 铁 芯 的 长 直 螺 线 管 ， 长 为 ， 截 面 半 径为 ， 管 上 绕 组 的 总 匝 数 为 ， 其 中 通 有 电 流 。 lR N IlNIB 0 20 RlNIBS 穿 过 匝 线 圈 的 磁 链 数 为N 220 Rl INNN 当 线 圈 中 的 电 流 发 生 变 化 时 ， 在 匝 线 圈 中 产生 的 感 应 电 动 势 为 NI tIl NRtNL dddd 220 tILL dd 自 感 应 tILL dd 其 中 体 现 回 路 产 生 自 感 电 动 势 来反 抗 电 流 改 变 的 能 力 ， 称 为 回 路 的 自 感系 数 ， 简 称 自 感 。 它 由 回 路 的 大 小 、 形状 、 匝 数 以 及 周 围 磁 介 质 的 性 质 决 定 。L 对 于 一 个 任 意 形 状 的回 路 ， 回 路 中 由 于 电 流 变化 引 起 通 过 回 路 本 身 磁 链数 的 变 化 而 出 现 的 感 应 电动 势 为 tNL dd tIL dd tIIN dddd 自 感 系 数 ： 等 于 回 路 中 的 电 流 变化 为 单 位 值 时 ， 在 回 路 本 身 所 围 面 积内 引 起 磁 链 数 的 改 变 值 。 IL Ndd自 感 应 HmHH 63 10101 )(H单 位 ： 亨 利 111 AWbH 如 果 回 路 的 几 何 形 状 保 持 不 变 ， 而 且 在 它 的 周围 空 间 没 有 铁 磁 性 物 质 。 IL N 自 感 ： 回 路 自 感 的 大 小 等 于 回 路 中 的 电 流 为 单 位值 时 通 过 这 回 路 所 围 面 积 的 磁 链 数 。自 感 应 电 磁 阻 尼 例 13-7 由 两 个 “ 无 限 长 ” 的 同 轴 圆 筒 状 导 体 所组 成 的 电 缆 ， 其 间 充 满 磁 导 率 为 的 磁 介 质 ， 电 缆中 沿 内 圆 筒 和 外 圆 筒 流 过 的 电 流 大 小 相 等 而 方 向相 反 。 设 内 外 圆 筒 的 半 径 分 别 为 和 ， 求 电 缆单 位 长 度 的 自 感 。 I 1R 2RII 2R1R rrd l rd l 自 感 应 解 ： 应 用 安 培 环 路 定 理 ， 可 知 在 内 圆 筒 之 内 以及 外 圆 筒 之 外 的 空 间 中 磁 感 应 强 度 都 为 零 。 在 内 外 两圆 筒 之 间 ， 离 开 轴 线 距 离 为 处 的 磁 感 应 强 度 为rrIB 2在 内 外 圆 筒 之 间 ， 取 如 图 所 示 的 截 面 。rrIlrBl d2dd 12ln2 RRIl 21 d2d RR rrIlLI 12ln2 RRIlL 自 感 应 12121 IM tIMt dddd 12121 tIMt dddd 212 12 由 一 个 回 路 中 电 流 变 化 而 在 另 一 个 回 路 中 产 生感 应 电 动 势 的 现 象 ， 叫 做 互 感 现 象 ， 这 种 感 应 电 动势 叫 做 互 感 电 动 势 。2. 互 感 应 1I 2I 21 互 感 系 数 ， 简 称 互 感 .它 和 两 个 回 路的 大 小 、 形 状 、 匝 数 以 及 周 围 磁 介 质 的 性 质 决 定 .MMM 2112 21212 IM 例 13-7 一 长 直 螺 线 管 ， 单 位 长 度 上 的 匝 数 为 n0,另 一 半 经 为 r的 圆 环 放 在 螺 线 管 内 ， 圆 环 平 面 与 管轴 垂 直 。 求 螺 线 管 与 圆 环 的 互 感 系 数 。 r解 ： 设 螺 线 管 内 通 有 电 流 i1， 螺 线 管 内 磁 场 为 B1。 101 niB 通 过 圆 环 的 全 磁 通 为 nirrB 022121 互 感 应 例 13-7 一 长 直 螺 线 管 ， 单 位 长 度 上 的 匝 数 为 n0,另 一 半 经 为 r的 圆 环 放 在 螺 线 管 内 ， 圆 环 平 面 与 管轴 垂 直 。 求 螺 线 管 与 圆 环 的 互 感 系 数 。 r解 ： 由 互 感 系 数 的 定 义 式 12121 iM得 nriM 0212121 nrM 02由 于 ， 所 以 螺 线 管 与 圆 环 的 互 感 系 数MMM 1221 互 感 应 耦 合 因 数 )10( 111121 KK )10( 222212 KK同 理 212121 , MIMI 因 为 22221111 , ILIL 又 有 )10(212121 KLLKLLKKM可 得 21KKK 回 路 和 回 路 之 间 的 耦 合 因 数 。1I 2I 21 一 般 说 来 ， 回 路 的 电 流 产 生 的 磁 场 通 过 自 身回 路 的 磁 通 量 与 它 通 过 回 路 的 磁 通 量 是不 相 等 的 。 通 常 。 因 此 和 之 间的 关 系 可 表 示 为 ： 1111 211121 21 互 感 应 耦 合 因 数 )10( 111121 KK )10( 222212 KK同 理 212121 , MIMI 因 为 22221111 , ILIL 又 有 )10(212121 KLLKLLKKM可 得 21KKK 回 路 和 回 路 之 间 的 耦 合 因 数 。1I 2I 21 一 般 说 来 ， 回 路 的 电 流 产 生 的 磁 场 通 过 自 身回 路 的 磁 通 量 与 它 通 过 回 路 的 磁 通 量 是不 相 等 的 。 通 常 。 因 此 和 之 间的 关 系 可 表 示 为 ： 1111 211121 21 互 感 应