高二物理競賽磁場的能量課件

考察在開關(guān)合上后的一段時間內(nèi)，電路中的電流增長過程：9.4磁場能量電池BATTERY1.自感磁能電源克服自感電動勢所做的功9.4.1線圈儲存的能量計算自感系數(shù)可歸納為三種方法(1)靜態(tài)法:(2)動態(tài)法:(3)能量法: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勢做功反抗互感電動勢做功互感磁能自感磁能互感磁能2.互感磁能9.4.2磁場的能量磁場能量密度螺線管特例：任意磁場例如圖.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L——自感系數(shù)，單位：亨利（H）1.自感

由于回路自身電流、回路的形狀大小、或回路周圍的磁介質(zhì)發(fā)生變化時，穿過該回路自身的磁通量隨之改變，從而在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象。磁通鏈數(shù)9.3.4

自感與互感若回路幾何形狀、尺寸不變，周圍介質(zhì)的磁導(dǎo)率不變(1)L的意義：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鏈數(shù)。若I=1A，則L的計算(2)自感電動勢討論:

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。自感的計算步驟：Slμ例1、

試計算長直螺線管的自感。已知：匝數(shù)N,橫截面積S,長度l,磁導(dǎo)率Slμ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：R1

、R2II

例3

求一環(huán)形螺線管的自感。已知：R1

、R2、h、Ndr2.互感互感系數(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。

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)。實驗和理論指出：實驗和理論都可以證明：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)?；ジ邢禂?shù)的大小反映了兩個線圈磁場的相互影響程度。(2)互感電動勢

互感系數(shù)在數(shù)值上等于當(dāng)一個回路電流變化率為每秒一安培時，在另一個回路所產(chǎn)生的互感電動勢的大小?；ジ邢禂?shù)的物理意義（a）順接（b）逆接自感線圈的串聯(lián)例1

有兩個直長螺線管，它們繞在同一個圓柱面上。已知：0、N1

、N2、l、S

求：互感系數(shù)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).解:設(shè)直