高二物理競賽互感電動(dòng)勢 課件

二、互感電動(dòng)勢互感

1、互感現(xiàn)象當(dāng)線圈1中的電流變化時(shí)，所激發(fā)的磁場會(huì)在它鄰近的另一個(gè)線圈2中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢；這種現(xiàn)象稱為互感現(xiàn)象。該電動(dòng)勢叫互感電動(dòng)勢?；ジ须妱?dòng)勢與線圈電流變化快慢有關(guān)；與兩個(gè)線圈結(jié)構(gòu)以及它們之間的相對(duì)位置和磁介質(zhì)的分布有關(guān)。21y122穿1的磁鏈y121穿2的磁鏈I1I221y122穿1的磁鏈y121穿2的磁鏈M1212My12y12I1I2理論和實(shí)驗(yàn)證明兩比例系數(shù)相等M1212MMM稱互感系數(shù)或互感I1I2My12I2I1y12My12I2,My12I1M在數(shù)值上等于其中任一線圈的電流為一個(gè)單位時(shí)2、互感系數(shù)互感M的單位也是21y12y12I1I2dtddtddtd21dtd21My12I2,My12I112ydtd212112ydtdMdtdI1dtdI2MM21tddI121dtdI2M在數(shù)值上等于其中任一線圈的電流變化為一個(gè)單位時(shí)在另一線圈3、互感電動(dòng)勢說明：(1)負(fù)號(hào)表明，在一個(gè)線圈中所引起的互感電動(dòng)勢要反抗另一線圈中電流的變化；(2)互感系數(shù)M是表征互感強(qiáng)弱的物理量，是兩個(gè)電路耦合程度的量度。4、應(yīng)用互感器：通過互感線圈能夠使能量或信號(hào)由一個(gè)線圈方便地傳遞到另一個(gè)線圈。電工、無線電技術(shù)中使用的各種變壓器都是互感器件。常見的有電力變壓器、中周變壓器、輸入輸出變壓器、電壓互感器和電流互感器。電壓互感器電流互感器5、互感的計(jì)算假設(shè)一個(gè)線圈電流I分布計(jì)算該線圈產(chǎn)生的磁場在另一線圈產(chǎn)生的磁通量F由L=F/I求出互感系數(shù)

例1兩同軸長直密繞螺線管的互感有兩個(gè)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.

解先設(shè)某一線圈中通以電流I

求出另一線圈的磁通量

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)為代入計(jì)算得則穿過半徑為的線圈的磁通匝數(shù)為

設(shè)半徑為的線圈中通有電流，則k叫做耦合系數(shù)，0≤

k≤1，其值與線圈的相對(duì)位置有關(guān)。以上是無漏磁情況下推導(dǎo)的，即彼此磁場完全穿過。當(dāng)有漏磁時(shí):討論：線圈1的自感系數(shù)：線圈2的自感系數(shù)：2023/2/4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圈共面,直導(dǎo)線與矩形線圈的一側(cè)平行,且相距為.求二者的互感系數(shù).

若導(dǎo)線如左圖放置,根據(jù)對(duì)稱性可知得小結(jié)動(dòng)生電動(dòng)勢和感生電動(dòng)勢（下）感生電動(dòng)勢電子感應(yīng)加