電磁感應電磁場bppt課件-wenkub
2023-01-30 05:11:20 本頁面
【正文】 d 21???tdd 12???互感的意義： 表明兩線圈相互感應的強弱 , 或兩個電路耦合程度的量度 . 互感的單位 : 亨利（ H） Φ12= M I2 tIMdd 1??tIMdd 2??2. 互感電動勢 所以 : Φ21= M I1 定義 : 212121IIM?? ??叫互感系數 ,簡稱互感 . 實驗表明 : M =M21=M12只由兩線圈的形狀 , 大小 , 匝數 , 相對位置以及周圍磁介質的磁導率決定 . 負號表在一個線圈中所引起的互感電動勢 ,要反抗另一線圈中電流的變化。 結論 :自感或互感只與電路本身有關 ,與所設電流無關 . 下頁 上頁 結束 返回 例 3 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 ( 且 r1＜ r2 ), 匝數分別為 N1和 N2的同軸密繞螺線管 . 試計算它們的互感 . 解 : 設電流 I1通過半徑為 r1的螺線管 0 1 1nI??兩螺線管間 B = 0 . 11 0 1NBIl??N1 N2 r2 r1 l 此螺線管內的磁感強度為 : 考慮螺線管是密繞的 , 于是 ,穿過半徑為 r2的螺線管的磁通匝數為 : ?? 212N? )( 2112 rBN ?? )( 2112 rlBn ?? 110212 )( Inrln ???下頁 上頁 結束 返回 )( 21210 rlnn ???可得互感 In 220??可得互感為 I2產生的磁感強度 結論 : M12 = M21 = M , M并有確定的值 . 例 INM121221??INB l 2202 ??若設電流 I2通過半徑為 r2的線圈 ,可計算互感 M12 而此時穿過半徑為 r1的螺線管內的磁通匝數為 : 121?? N? )( 2121 rBN ?? )( 2121 rBln ??220211 )( Inrln ???)( 21210 rlnn ???INM212112??下頁 上頁 結束 返回 例 討論 :兩線圈的自感與互感的關系 ? 由例 1知 對有 N1 匝的線圈 : VnL 2101 ??VnL 2??)( 21210 rln ???對有 N2 匝的線圈 : VnL 2202 ?? )( 22220 rln ???而兩線圈的互感為 : )( 21210 rlnnM ???比較得 : 21 LLkM ? 其中 0≤k ≤1 由上面知 , 若 r1 = r2 , 則 k = 1. 稱為 兩線圈完全耦合 . k 為耦合系數 . 下頁 上頁 結束 返回 N1 N2 r2 r1 l + ? K R L 磁場的能量 已知對電容充電過程所作的功等于電容的儲能 CQCUQUWe22212121 ???電容的能量實際上是儲存在兩極板間的電場中的 . 221 Ewe ??I + ?L 引入電場能量密度 用自感電路來研究磁場能量的建立 : 當開關 K閉合時 , 在 L有電動勢 tIL dd???L RItIL ?? dd? 由歐姆定律 自感的儲能 下頁 上頁 結束 返回 結論 : 對自感為 L的線圈 ,儲能為 : 221 LI電源在 0到 t 時間內提供給電路的能量 . ?t tRI0 2 d 為導體消耗的能量 (釋放的焦耳熱 ) 則為電源反抗自感電動勢而做的功 tRILI t d21 0 22 ??? tRIILII t dd0 0 2? ???若 t = 0時 , I = 0。 2. 計算由此電流激發(fā)的磁場穿過某回路的磁通 。 下頁 上頁 結束 返回 2 空間的總電場 E = E庫 + E旋 ? ???SqSdE0???庫 (有源場 ) ? ??llE 0d ?? 庫 (有勢無旋 ) ? ??SSdE 0?? 旋 (無源場 ) dlE l ???? 旋 (有旋無勢 ) 可見 ,感生電場的環(huán)流不等于零 ,為非保守場 . ddrl E d l t?? ? ??SBt S??ddd ??? ? StBS??d????? ?所以 ddrSlBE l St?? ? ????又因為 : 下頁 上頁 結束 返回 由電動勢的定義和法拉第定律 : dddrlElt?? ? ? ? ??drl El? ??? 叫感生電動勢 感生電場 感生電場的環(huán)流不等于零 ,為非保守場 . StBS??d??????dklEl??并且 E旋 是由 激發(fā) ,兩者滿足左手關系 : tB???E旋 tB???Ek? )( tBB?? ?下頁 上頁 結束 返回
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