磁力 徐援改编
磁力(五) 徐援改编
第10章电磁感应 §1法拉第电磁感应定律 §2动生电动势 §3感生电动势感生电场 s4互感 §5自感 §6磁场能量
第10章 电磁感应 §1 法拉第电磁感应定律 §2 动生电动势 §3 感生电动势 感生电场 §4 互感 §5 自感 §6 磁场能量
§4互感 若两回路几何形状、尺寸及相对位置不 变,周围无铁磁性物质。实验指出: 中12I2④12=M12I2 21 11 21 2111 实验和理论都可以证明: 11 2 M,,=M 12 12 21 若两线圈的匝数分别为N1,N2则有: N12=MI2=12 Ng21=MI1=21
M12 =M21 实验和理论都可以证明： NΦ1 12 =M I 2 =Ψ12 NΦ2 21 =M I 1 =Ψ21 若两线圈的匝数分别为 N1 ，N2 则有： I 2 I 1 Φ12 Φ21 若两回路几何形状、尺寸及相对位置不 变，周围无铁磁性物质。实验指出： Φ 12 ∝I 2 Φ 21 ∝I 1 Φ 12 =M12 I 2 Φ 21 =M21 I 1 §4 互感
互感电动势: d12 M dl2 12 dt dt E,=-21=-Ma1 dt dt 讨论: 1.互感系数和两回路的几何形状、尺寸, 它们的相对位置,以及周围介质的磁导率有 关。 2.互感系数的大小反映了两个线圈磁场 的相互影响程度
Ψ = d dt ε 12 12 = d dt M I 2 Ψ = = d dt d dt M I ε 21 21 1 互感电动势： 讨论： 1. 互感系数和两回路的几何形状、尺寸， 它们的相对位置，以及周围介质的磁导率有 关。 2. 互感系数的大小反映了两个线圈磁场 的相互影响程度
3.M的存在的利与弊。 在变压器中:M越大,能量损失越小。 在电子线路中:M越大,相互干扰越大。 4.互感系数的物理意义: 在式C,=M dl 中,若 dl2 dt dt 则有:E12=|M即: 互感系数在数值上等于当第二个回路电 流变化率为每秒一安培时,在第一个回路所 产生的互感电动势的大小
互感系数在数值上等于当第二个回路电 则有：ε 12 = M 即： 3. M 的存在的利与弊。 在式 = d dt M I ε 12 2 中，若 d dt I 2 =1 4. 互感系数的物理意义： 在电子线路中：M 越大，相互干扰越大。 在变压器中：M 越大，能量损失越小。 产生的互感电动势的大小。 流变化率为每秒一安培时，在第一个回路所
例1]有两个直长螺线管,它们绕在同一个 圆柱面上已知:o、N2、N2、S、1求:互感系数 HB④.- 12 H-n nlo S 0 N B2=1H2+012 2 ④2=』B·ds=B2S+022s y=nd-loNiN2I2S M-i2-uolViN21S=lonin2V
H2 =n 2 I 2 = l N2 I 2 B2 =μ 0H2 =μ 0 l N2 I 2 =B2S =μ 0 l N2 I 2S = =μ 0 n1n2V μ 0N1N S 2 l 2 l N2 l N1 μ S 0 M = Ψ12 I 2 H2 B2 Φ12 Ψ12 [例1] 有两个直长螺线管，它们绕在同一个 圆柱面上。已知：μ 0、N1、N2、S 、l 求：互感系数 Ψ12 = N1Φ12 N1 = μ 0 N2 I 2S l Φ B. = dS s 12
§5自感 自感应 自感现象—由于回路自身电流的变化, 在回路中产生感应电动势的现象。 如果:回路几何形状、尺寸不变,周围无铁 磁性物质。 实验指出:④∝I- ①=L L—自感系数单位:亨利(H)
Φ =L I 如果：回路几何形状、尺寸不变，周围无铁 磁性物质。 L 自感系数 §5 自感 自感现象——由于回路自身电流的变化， 在回路中产生感应电动势的现象。 实验指出： Φ ∝I I Φ 单位：亨利（H） 一、自感应
对于N匝线圈: P=N④=Ly磁通链 L的意义:若=1,则L=。自感系 数在数值上等于回路中通过单位电流时,通 过自身回路所包围面积的磁通链数
Ψ = NΦ 对于N 匝线圈： =L I Ψ 磁通链 数在数值上等于回路中通过单位电流时，通 L 的意义：若 I = 1，则 L = Ψ 。自感系 过自身回路所包围面积的磁通链数
自感电动势: N dd(N) dy dt dt dt d(LI) dr dL dt L dt dt 若回路几何形状、尺寸不变,周围无铁磁性 物质,则:=0 自感电动势=D d dt 束返回
自感电动势： d L = dt ( I ) ε L = d dt L I = d dt L 0 若回路几何形状、尺寸不变，周围无铁磁性 自感电动势 Ψ = d dt ( ) = d NΦ dt N d = Φ dt ε L d dt L I d dt L = I 物质，则： 结束 返回
讨论: cdI -L dt dl 1.若:0Ex与I方向相同 若:a>0则:E0E与1方向相反 2.L的存在总是阻碍电流的变化,L是电 磁惯性的一种表现。 3.自感系数决定于回路的几何形状、尺寸 以及周围介质的磁导率 ,自感现象的演示
ε L = d dt L I 3. 自感系数决定于回路的几何形状、尺寸 讨论： d dt I 1. 若： 0 > d dt I 若： 0 则：ε L < 0 ε， L与 I 方向相反 ε， L 与 I 方向相同 2. L 的存在总是阻碍电流的变化，L 是电 磁惯性的一种表现。 以及周围介质的磁导率。 二,自感现象的演示