《大學(xué)物理》課件6.3自感和互感

一、自感現(xiàn)象自感系數(shù)自感電動(dòng)勢(shì)線圈電流變化穿過(guò)自身磁通變化在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)當(dāng)——自感電動(dòng)勢(shì)遵從法拉第定律1.自感現(xiàn)象2.自感系數(shù)6.3自感和互感根據(jù)畢—薩定律穿過(guò)線圈自身的磁通量Φ

與電流I

成正比——自感系數(shù)若回路周圍不存在鐵磁質(zhì),且回路大小、形狀及周圍磁介質(zhì)分布不變自感電動(dòng)勢(shì)3.自感電動(dòng)勢(shì)L(3)L與線圈的形狀、大小、匝數(shù)、以及周圍磁介質(zhì)的分布

情況有關(guān)。若回路周圍不存在鐵磁質(zhì),與I無(wú)關(guān)(1)負(fù)號(hào)：楞次定律的數(shù)學(xué)表述(2)自感具有使回路電流保持不變的性質(zhì)——電磁慣性說(shuō)明：(4)L的單位：亨利，用H表示例1兩個(gè)“無(wú)限長(zhǎng)”同軸圓筒狀導(dǎo)體組成同軸電纜,設(shè)內(nèi)外半徑分別為R1

和R2，電流由內(nèi)筒流走，外筒流回。求電纜單位長(zhǎng)度上的自感解由安培環(huán)路定理可知二、互感現(xiàn)象互感系數(shù)互感電動(dòng)勢(shì)線圈1中的電流變化引起線圈2的磁通變化線圈2中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)穿過(guò)線圈2線圈1中電流

I1

的磁通量正比于1.互感現(xiàn)象2.互感系數(shù)穿過(guò)線圈1線圈2中電流I2

的磁通量正比于若兩線圈結(jié)構(gòu)、相對(duì)位置及其周圍介質(zhì)分布不變時(shí)3.互感電動(dòng)勢(shì)——互感系數(shù)且說(shuō)明：當(dāng)電流變化一定時(shí)，互感電動(dòng)勢(shì)就取決于互感系數(shù)，M越大，互感電動(dòng)勢(shì)也越大。M

是表征兩個(gè)回路相互感應(yīng)強(qiáng)弱的物理量。解：設(shè)螺線管通穩(wěn)恒電流

I1、I2

，

則一般例2:兩個(gè)長(zhǎng)度為l，半徑R相同的同軸長(zhǎng)直螺線管，它們的匝數(shù)密度分別為n1

和

n2，管內(nèi)磁介質(zhì)的磁導(dǎo)率為

。求：（1）兩線圈的自感系數(shù)L1、L2（2）兩線圈的互感系數(shù)MlS同理：I2

I1

(1)可以證明：(2)兩個(gè)線圈的互感與各自的自感有一定的關(guān)系說(shuō)明：k為兩線圈的耦合系數(shù)改變兩線圈的相對(duì)位置,可改變兩線圈之間的耦合程度。k=1兩線圈為完全耦合：k=0兩線圈間無(wú)相互影響：小結(jié)：線圈電流變化穿過(guò)自身磁通變化在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)自感電動(dòng)勢(shì)：線圈1的電流變化引起