室内设计装饰公司工程合同的签订.ppt

室内设计装饰公司工程合同的签订.ppt§12-3 自感和互感
一、自感自感电动势
当一个回路中的电流随时间变化时,穿过回路本身的磁通量也发生变化,在回路中产生电动势,这种现象叫自感现象,所产生电动势叫自感电动势。
K 闭合,S2一下达到正常亮度, S1逐渐变亮;K 突然断开, 电灯突然变得更亮,然后熄灭。
1. 自感系数:
设通过回路的电流为I,根据毕奥—萨伐尔定律:
L 称为回路的自感,不存在铁磁质时, 其仅与回路本身的形状、大小、匝数及周围磁介质有关.
2. 自感电动势:
0
例题1 长直螺线管的长度为l、截面积为S, 总匝数为N,管内充满磁导率为μ的均匀磁介质,求其自感。
解:长直螺线管内部的磁感应强度为
通过螺线管的总磁通量为
可见,L 与线圈的体积成正比,与单位长度上匝数的平方成正比,与介质的磁导率成正比。
例题2 有一同轴电缆,由半径为a和b的同轴长圆筒组成,电流I 由内筒一端流入,经外筒的另一端流出,两筒间充满磁导率为μ的均匀介质,求单位长度同轴电缆的自感系数。
解:由安培环路定律可以证明磁场只存在于两筒之间,距轴为r (a<r<b)处的磁感应强度为
考虑长为h的一段电缆,选面积元 dS = hdr,穿过长为h宽为(b-a)的长方形的磁通量为
I
a
b
h
dS
由自感的定义,长为h的电缆自感系数为
单位长度电缆自感系数为
※由定义求自感的步骤:
①设回路中通有电流I,求出电流激发的B;
②计算出通过回路的总磁通量Φ;
③根据定义式 L= Φ/I 求出自感。
L只决定于自身的结构和磁介质的磁导率,与回路中电流无关。
由于一个回路中的电流发生变化而在其邻近回路上引起感应电流的现象称为互感现象,在互感现象中产生的电动势称为互感电动势。
I2
I1
比例系数M称为两个线圈的互感系数,无铁磁质时,只与两个线圈的几何形状、大小、匝数、相对位置及周围的磁介质有关.
实验证明:
二、互感现象
当I1或 I2变化时,在线圈2或1中引起的互感电动势为
问:下列几种情况互感是否变化?
1)线框平行直导线移动;
2)线框垂直于直导线移动;
3)线框绕 OC 轴转动;
4)直导线中电流变化.
O
C
互感电动势统一表示为:
讨论:
互感的应用
⑴变压器的应用;
⑶感应线圈使低压直流电变为高压脉冲,形成高压放电,用于点火装置等;
⑵钳形安培表测回路中交流电大小;
⑷电焊机利用互感产生低压大电流熔化金属进行焊接
互感也会引起有害的干扰,在设计电路时必须合理布局,并采取有效的屏蔽措施.
例题3 一长直螺线管半径R,单位长度上的匝数为n,有一半径为r的圆环放在螺线管内,环平面与管轴垂直,求螺线管与圆环的互感系数。
解:设螺线管中通有电流I,则管内的磁感应强度
通过圆环的磁通量为
由定义得互感系数为
思考:若圆环在螺线管外,互感系数如何?
例题4 在磁导率为μ的均匀无限大的磁介质中, 一无限长直导线与一宽长分别为 b 和 l 的矩形线圈共面, 直导线与矩形线圈的一侧平行, 且相距为d,求二者的互感系数。
解设长直导线通电流 I