12_3自感和互感

一自感電動勢自感 穿過閉合電流回路的磁通量 1 自感 若線圈有N匝 2 自感電動勢 自感 單位 1亨利 H 1韋伯 安培 1Wb A 自感現(xiàn)象的防止和應(yīng)用在許多電器設(shè)備中 常利用線圈的自感起穩(wěn)定電流的作用 例如 日光燈的鎮(zhèn)流器就是一個帶有鐵芯的自感線圈 此外 在電工設(shè)備中 常利用自感作用制成自耦變壓器或扼流圈 在電子技術(shù)中 利用自感器和電容器可以組成諧振電路或?yàn)V波電路等 另一方面 通常在具有相當(dāng)大的自感和通有較大電流的電路中 當(dāng)扳斷開關(guān)的瞬時 在開關(guān)處將發(fā)生強(qiáng)大的火花 產(chǎn)生弧光放電現(xiàn)象 亦稱電弧 電弧發(fā)生的高溫 可用來冶煉 熔化 焊接和切割熔點(diǎn)高的金屬 溫度可達(dá)2000 以上 有破壞開關(guān) 引起火災(zāi)的危險 因此通常都用油開關(guān) 即把開關(guān)放在絕緣性能良好的油里 以防止發(fā)生電弧 3 自感的計(jì)算方法 一般情況可用下式測量自感 例2有兩個同軸圓筒形導(dǎo)體 其半徑分別為和 通過它們的電流均為 但電流的流向相反 設(shè)在兩圓筒間充滿磁導(dǎo)率為的均勻磁介質(zhì) 求其自感 解兩圓筒之間 如圖在兩圓筒間取一長為的面 并將其分成許多小面元 則 即 由自感定義可求出 單位長度的自感為 二互感電動勢互感 在電流回路中所產(chǎn)生的磁通量 在電流回路中所產(chǎn)生的磁通量 互感系數(shù) 2 互感電動勢 兩個導(dǎo)體回路的互感在數(shù)值上等于其中一個回路中的電流強(qiáng)度為1單位時 穿過另一個回路所包圍面積的磁通量 在國際單位制中 互感系數(shù)的單位與自感相同 都是H 亨利 互感系數(shù)的計(jì)算一般很復(fù)雜 常用實(shí)驗(yàn)方法來測定 互感在電工和電子技術(shù)中應(yīng)用很廣泛 通過互感線圈可以使能量或信號由一個線圈方便地傳遞到另一個線圈 利用互感現(xiàn)象的原理可制成變壓器 感應(yīng)圈等 但在有些情況中 互感也有害處 例如 有線電話往往由于兩路電話線之間的互感而有可能造成串音 收錄機(jī) 電視機(jī)及電子設(shè)備中也會由于導(dǎo)線或部件間的互感而妨害正常工作 這些互感的干擾都要設(shè)法盡量避免 例1兩同軸長直密繞螺線管的互感有兩個長度均為l 半徑分別為r1和r2 r1 r2 匝數(shù)分別為N1和N2的同軸長直密繞螺線管 求它們的互感 設(shè)半徑為的線圈中通有電流 則 代入計(jì)算得 則 則穿過半徑為的線圈的磁通匝數(shù)為 解設(shè)長直導(dǎo)線通電流 例2在磁導(dǎo)率為的均勻無限大的磁介質(zhì)中 一無限長直導(dǎo)線與一寬長分別為和的矩形線