直線加速器電子感應(yīng)加速器詳細(xì)分析-wenkub
2023-05-09 10:35:56 本頁(yè)面
【正文】 L = ?/I 提供了非鐵磁質(zhì)條件下 ,計(jì)算 L的方法 26 例 1. 有一長(zhǎng)密繞直螺線管 ,長(zhǎng)度為 l, 橫截面積為 S, 線圈的總匝數(shù)為 N, 管中介質(zhì)的磁導(dǎo)率為 μ,求自感 L . 解 對(duì)于長(zhǎng)直螺線管 , 若通有電流 I, 長(zhǎng)直螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)可看作均勻 ,磁感強(qiáng)度的大小為 IlNB ??INBSINL ?? 1? IlNINS ?? Sl2??磁通匝數(shù) ? = NΦ1= LI B 的方向與螺線管的軸線平行 穿過每匝線圈的磁通為 ISlNBS ?? ??1所以自感為 VnL 2??對(duì)螺線管有 :n = N/l ,V = l S 所以： 可見欲增加螺線管的自感 , 須增加單位長(zhǎng)度上的匝數(shù) ,并選取較大磁導(dǎo)率的磁介質(zhì)放在管線管內(nèi) . 27 互感電動(dòng)勢(shì) 互感 或者 : Φ21= M21 I1 其中 M21是比例系數(shù) 同理 ,線圈 2中電流 I2所激發(fā)的磁場(chǎng)穿過線圈 1的磁通 Φ12為 I1 1 I2 2 Φ12= M12 I2 其中 M12是比例系數(shù) 當(dāng)兩線圈 2 靠近時(shí) ,線圈 1中電流 I1所激發(fā)的磁場(chǎng)穿過線圈 2的磁通量為 Φ21 若 I1變化 , 則 Φ21變化 , 必有 Φ21? I1 理論和實(shí)驗(yàn)都表明 : M12 = M21 = M 28 tdd 21???tdd 12???互感的意義： 表明兩線圈相互感應(yīng)的強(qiáng)弱 , 或兩個(gè)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(dòng)勢(shì) 所以 : Φ21= M I1 定義 : 212121IIM?? ??叫互感系數(shù) ,簡(jiǎn)稱互感 . 實(shí)驗(yàn)表明 : M =M21=M12只由兩線圈的形狀 , 大小 , 匝數(shù) , 相對(duì)位置以及周圍磁介質(zhì)的磁導(dǎo)率決定 . 負(fù)號(hào)表在一個(gè)線圈中所引起的互感電動(dòng)勢(shì) ,要反抗另一線圈中電流的變化。 d2dbarB dl c ost q= 242。SBt S??ddd ??? ? StBS??d????? ?所以 StBS?? d????? ?又因?yàn)?: drlEle =?242。 (3)感生電場(chǎng)不是保守場(chǎng) ,不能引入勢(shì)的概念 。 122i l d llndmp+=ddtFe = 120 ln2l d lI c o s td?? ?????解： 在距直導(dǎo)線 x 處取面積元 ldx 穿過此矩形線框的磁通量為 線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 例 28 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì) 故感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由回路所圍面積的 磁通量 所決定 . 通常把由于磁感強(qiáng)度變化引起的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為 感生電動(dòng)勢(shì) . 把由于回路所圍面積的變化或面積取向變化而引起的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為 : 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) . 磁通量由 : 磁感強(qiáng)度、回路面積以及面積在磁場(chǎng)中的取向 決定 . 由法拉第定律 : tdd???? 而 ? ?? S SB ?? d?9 P O ?i BveF m ??? ??? )(0?? em FF ??即BveFE mk ????????由定義 : ? ??? OP lBv ??? d)(v B L?在穩(wěn)定情況下，電子受力平衡 P O B ＋ ＋ ＋ eF? mF?v e ? Ek 電子以速度 v 運(yùn)動(dòng) , 受洛倫茲力 導(dǎo)線內(nèi)建立靜電場(chǎng) ,電子受力 Fe 洛倫茲力 Fm為非 靜電力 ，相應(yīng)有非靜電場(chǎng)Ek. 對(duì)直導(dǎo)線 : ?? L lvB0 d?i lE kOP ?? d?? ??i 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)由洛倫茲力給出解釋 10 lBv ??? d)( ??? d c o sB v l ??解： (1)方法一 :在銅棒上取線元 dl ? =∫d? d? 銅棒的電動(dòng)勢(shì)是各線元電動(dòng)勢(shì)之和 0 dL B l l??? ? 212 BL???dl 兩端的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為： c ω A O 一根長(zhǎng)度為 L的銅棒 ,在磁感強(qiáng)度為 B的均勻磁場(chǎng)中 ,以角速度 ω在與磁場(chǎng)方向垂直的平面上繞棒的一端 ? 作勻速轉(zhuǎn)動(dòng) , 試求 (1)在銅棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) , (2)直徑為 OA的半圓弧導(dǎo)體 以同樣的角
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