2020-2021学年高中物理竞赛：12.4 自感与互感课件 25张PPT

(课件网) §12.4 自感与互感 由于回路自感 应而产生的感生电动势，可反 映回路自感程度的强弱。 一、自感电动势 自感 自感电动势EL: 若回路的形状、大小及周围的介 质不变，则 L = 常数。 令： 则 令： 则 若回路的形状、大小及周围的介 质不变，则 L = 常数。 L：自感系数 ( 简称自感 ) (单位:亨利 H ) 例 求无限长直螺线管的自感系数。 解 设单位长度上匝数为 n，截面积为 S，长为 l ，通以 电流 I，总匝数为 N，内部介质磁导率为 μ，则： L：自感系数 ( 简称自感 ) (单位:亨利 H ) 例 求无限长直螺线管的自感系数。 解 设单位长度上匝数为 n，截面积为 S，长为 l ，通以 电流 I，总匝数为 N，内部介质磁导率为 μ，则： 对无限长直螺线管： 与 I 无关。 例 求半径为 r 间距为 a 的两根∞通以等量反向电流的平 行直导线间单位长度上的自感。 解 设通以电流 I，则在 r～a－r 间： 对无限长直螺线管： 例 求半径为 r 间距为 a 的两根∞通以等量反向电流的平 行直导线间单位长度上的自感。 解 设通以电流 I，则在 r～a－r 间： 单位长度上自感系数为： 单位长度上自感系数为： 若 a>>r，则： ( the end ) 二、互感电动势 互感 当1、2的形状、大小、相对位置及周围的介质不变时： 改变磁场建立的顺序： I2不变： I1由 0 → I1，2内电源E2做功为 I1不变： I2由 0 → I2，1内电源E1做功为 改变磁场建立的顺序： I2不变： I1由 0 → I1，2内电源E2做功为 I1不变： I2由 0 → I2，1内电源E1做功为 I1不变： I2由 0 → I2，1内电源E1做功为 I1、I2共同激发的磁场与磁场建立的顺序无关，则： 令 I1、I2共同激发的磁场与磁场建立的顺序无关，则： 令 例 如图，螺线管C1、C2 ( 总匝数分别为N1、N2 ) 绕在同 一根磁导率为 μ 的磁棒上，磁棒的长为 l，截面积为 S， 求它们间的互感系数。 解 设C1通以电流 I1，则： 穿过C2的磁通量为： 例 如图，螺线管C1、C2 ( 总匝数分别为N1、N2 ) 绕在同 一根磁导率为 μ 的磁棒上，磁棒的长为 l，截面积为 S， 求它们间的互感系数。 解 设C1通以电流 I1，则： 穿过C2的磁通量为： 由于： 一般情况为不完全耦合： 一般情况为不完全耦合： 其中，0≤k≤1为耦合系数。 由于： 例 如图，∞长直导线与矩形导线共面，已知a、l1、l2， 求它们间的互感系数。 解 设长直导线通以电流 I1，则： 其中，0≤k≤1为耦合系数。 例 如图，∞长直导线与矩形导线共面，已知a、l1、l2， 求它们间的互感系数。 解 设长直导线通以电流 I1，则： ( the end ) 课堂练习 如图，两线圈共轴，R>>r，已知 d ，求它们 间的互感系数。 提示 设大线圈通电流 I1，则： ( the end ) 课堂练习 如图，两线圈共轴，R>>r，已知 d ，求它们 间的互感系数。 提示 设大线圈通电流 I1，则： ( the end ) 答案： 1. 自感 自感电动势： 2. 互感 互感电动势： ( the end ) 答案： ( The end ) 1. 自感 自感电动势： 2. 互感 互感电动势： ... ...