[理化生]電磁感應(yīng)-資料下載頁
2025-02-18 15:56本頁面
【正文】 ???????互感系數(shù)和兩回路的幾何形狀、尺寸，它們 的相對位置，以及周圍介質(zhì)的磁導(dǎo)率有關(guān)。 ?互感系數(shù)的大小反映了兩個(gè)線圈磁場的相互 影響程度。 互感系數(shù)在數(shù)值上等于當(dāng)?shù)诙€(gè)回路電流變化 率為每秒一安培時(shí)，在第一個(gè)回路所產(chǎn)生的互感電 動(dòng)勢的大小。 互感系數(shù)的物理意義 中在 212 dtdIM???1 2 ?dtdI若 M?12 ?則有a db c1L 2LI（ a）順接 adbc1L 2LI（ b）逆接 自感線圈的串聯(lián) MLLL 221 ??? MLLL 221 ???例 1 有兩個(gè)直長螺線管，它們繞在同一個(gè)圓柱面上。 已知： ?0、 N1 、 N2 、 l 、 S 求：互感系數(shù) 1222 ??? BH22222 IlNInH ??220202 IlNHB ?? ??SIlNSBSdB 2202 ?? ???? ???lSINNN 221012112??? ??lSl NNIM 2 210212 ?? ??2N1NS0?l稱 K 為耦合系數(shù) 耦合系數(shù)的大小反映了兩個(gè)回路磁場耦合松緊的程度。由于在一般情況下都有漏磁通，所以耦合系數(shù)小于一。 在此例中，線圈 1的磁通全部通過線圈 2，稱為無 漏磁 。 在一般情況下 VnnM 210??VnLVnL 22022101 ?? ???21 LLM ??21 LLKM ?10 ?? K例 2. 如圖所示 ,在磁導(dǎo)率為 ?的均勻無限大磁介質(zhì)中 , 一無限長直載流導(dǎo)線與矩形線圈一邊相距為 a,線圈共 N匝 ,其尺寸見圖示 ,求它們的互感系數(shù) . a bl解 :設(shè)直導(dǎo)線中通有自下而上的電流 I,它通過矩形線圈的磁通鏈數(shù)為 ? ?? s SdBN ???abalnN I ll d rrIN baa??? ? ?????22abaNlIM??? ln2 ???互感為 互感系數(shù)僅取決于兩回路的形狀 , 相對位置 ,磁介質(zhì)的磁導(dǎo)率． I dr 考察在開關(guān)合上后的一段時(shí)間內(nèi)，電路中的電流增長過程： 由全電路歐姆定律 65 磁場能量 iRdtdiL ??? ?電池 BATTERY ?LR一、自感磁能 ? ??? ??0 00 tI i R i d ti d tdtdiLdti ? ? ??? 0 2221 R d tiLI電源所作的功 電源克服自感電動(dòng)勢所做的功 電阻上的熱損耗 221 LIW ?計(jì)算自感系數(shù)可歸納為三種方法 : LI??dtdILL ???221 LIW ? : : 二、磁場能量 12M 21M2I1I1L 2L將兩相鄰線圈分別與電源相連，在通電過程中 電源所做功 線圈中產(chǎn)生焦耳熱 反抗自感 電動(dòng)勢做功 反抗互感 電動(dòng)勢做功 互感磁能 21222211 2121 IMIILILW ???自感磁能 互感磁能 互感磁能 磁場的能量 磁場能量密度： 單位體積中儲存的磁場能量 wm 真空中螺線管特例： nIBnIHVnL020 ?? ???221 LIW ? B H VVBnBVn2121)(2102220 ??? ???BHHBVWw212121 2002???? ?????? VV B H d Vw d VW 21任意磁場 B H d Vw d VdW 21??例 如圖 .求同軸傳輸線之磁能及自感系數(shù) rIBrIH??? 22: ??解r l d rdV ?2?? ??? V V dVHw d VW 221 ?r l d r)rI(RR??? 2221 221??)RRl n(lI1224 ???WLI ?221 )RRl n(lI1224 ???可得同軸電纜的自感系數(shù)為 )RRl n (lL122 ???2R1Rlr dr
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