如果回路幾何形狀解讀課件

1、自感應(yīng) 互感應(yīng)自感應(yīng) 互感應(yīng)如果：回路幾何形狀、尺寸不變， 周圍無鐵磁性物質(zhì)。L自感系數(shù)，單位：亨利（H）對于N 匝線圈：磁通鏈數(shù) 一、自感應(yīng)由于回路自身電流的變化，在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象。實驗指出：1.自感現(xiàn)象I如果：回路幾何形狀、尺寸不變，L自感系數(shù)，單位：亨利（H）對1）L的意義：2、自感系數(shù)與自感電動勢 自感系數(shù)在數(shù)值上等于回路中通過單位電流時，通過自身回路所包圍面積的磁通量。若 I = 1 A，則 L的計算: L=m/I單位：H ，mH , H 1）L的意義：2、自感系數(shù)與自感電動勢 自感系數(shù)在數(shù)值上等于2)自感電動勢：=LddtLI若回路幾何形狀、尺寸不變，周圍介質(zhì)的磁導(dǎo)率不

2、變，自感電動勢則：2)自感電動勢：=LddtLI若回路幾何形狀、尺寸不變，周討論： 2. L 的存在總是阻礙電流的變化，所以自感電動勢是反抗電流的變化,而不是反抗電流本身。=LddtLI討論： 2. L 的存在總是阻礙電流的變化，所以自感電動IdlHl.=IL=HB已知：匝數(shù)N,橫截面積S,長度l ,磁導(dǎo)率自感的計算步驟：HB=LSl 例1 試計算長直螺線管的自感。N=.dB=SIdlHl.=IL=HB已知：匝數(shù)N,橫截面積S,長度l HBLSlHBLSl單位長度的自感為：例2 求一無限長同軸傳輸線單位長度的自感.已知：II單位長度的自感為：例2 求一無限長同軸傳輸線單位長度的自 例3 求一環(huán)

3、形螺線管的自感。已知：dr 例3 求一環(huán)形螺線管的自感。已知：dr如果回路幾何形狀解讀課件二. 互感2. 互感系數(shù)與互感電動勢。1) 互感系數(shù)(M)因兩個載流線圈中電流變化而在對方線圈中激起感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象稱為互感應(yīng)現(xiàn)象。1、互感現(xiàn)象 若兩回路幾何形狀、尺寸及相對位置不變，周圍無鐵磁性物質(zhì)。實驗指出：12I2I121二. 互感2. 互感系數(shù)與互感電動勢。1) 互感系數(shù)(M)因?qū)嶒灪屠碚摱伎梢宰C明：N112=MI2=12N221=MI1=2112I2I121若兩線圈的匝數(shù)分別為則有：實驗和理論都可以證明：N112=MI2=12N221=ddtddtMI12122=ddtddtMI212112）互

4、感電動勢：( A). 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)。討論( B). 互感系數(shù)的大小反映了兩個線圈磁場的相互 影響程度。=ddtddtMI12122=ddtddtMI2 互感系數(shù)在數(shù)值上等于當(dāng)?shù)诙€回路電流變化率為每秒一安培時，在第一個回路所產(chǎn)生的互感電動勢的大小。若則有：即：在式中，(C). 互感系數(shù)的物理意義： 互感系數(shù)在數(shù)值上等于當(dāng)?shù)诙€回路電流變化若則有： 例1 有兩個直長螺線管，它們繞在同一個圓柱面上。求：互感系數(shù)SlN2N10已知： 例1 有兩個直長螺線管，它們繞在同一個圓柱面上。稱K 為耦合系數(shù) 耦合系數(shù)的大小反映了兩個回路磁場耦合松

5、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：稱K 為耦合系數(shù) 耦合系數(shù)的大小反映了兩個回路磁場例 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).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)為解:由互感系數(shù)定義可得互感為: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Idr例 2. 如圖所示,在磁導(dǎo)率為的均勻無限大磁介質(zhì)中,設(shè)直 考察在開關(guān)合上后的一段時間內(nèi)，電路中的電流滋長過程：由全電路歐姆定律這一方程的解為：I0It0電池BATTERYRL 16-5磁場的能量 考察在開關(guān)合上后的一段時間內(nèi)，電路中的電電源所作的功電阻上的熱損耗磁場的能量上式左右乘以再積分得：電源所作的功電阻上的熱損耗磁場的能量上式左右乘以再積分得：磁場的能量：磁場能量密度：螺線管特例：單位體積中儲存的磁場能量磁場的能量：磁場能量密度：螺線管特例：單位體積中儲存的磁場能計算自感系數(shù)可歸納為三種方法:1.靜態(tài)法:2.動態(tài)法:3.能量法:計算自感系數(shù)可歸納為三種方法:1.靜態(tài)法:2.動態(tài)法:3.能drrl1R2R例 如圖.求同軸傳輸線之磁能及自感系數(shù)可得同軸電纜的自感系數(shù)為dr