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大学物理电磁感应2自感与互感.ppt

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§9-4 自感与互感
一、自感
空间磁场的变化
激发感生电场
感应电动势
感应电流 Ii
空间磁场的变化有两种:一种是自身激发的磁场发生变化;另一种是外界激发的磁场发生变化;从而所产生的感应相应的也分为两种:自感和互感
电池
BATTERY
自感
线圈
电阻
合上闸刀开关后,此灯缓慢变亮
电池
BATTERY
拉开闸刀后此灯缓慢变暗
自感
线圈
当通过回路中电流发生变化时,引起穿过自身回路的磁通量发生变化,从而在回路自身产生感生电动势的现象称为“自感现象”。所产生的电动势称为“自感电动势”。
I
I 变化
自身变化
设有一无铁芯的长直螺线管,长为,截面半径为,管上绕组的总匝数为,其中通有电流。
穿过匝线圈的磁链数为
当线圈中的电流发生变化时,在匝线圈中产生的感应电动势为
故
因
其中体现回路产生自感电动势来反抗电流改变的能力,称为回路的自感系数,简称自感。它由回路的大小、形状、匝数以及周围磁介质的性质决定。
对于一个任意形状的回路,回路中由于电流变化引起通过回路本身磁链数的变化而出现的感应电动势为
例、长为l的螺线管,横断面为S,线圈总匝数为N,管中磁介质的磁导率为。求自感系数。
解:给线圈通以电流I
线圈体积:
I
例、有一电缆,由两个“无限长”的同轴圆桶状导体组成,其间充满磁导率为的磁介质,电流I从内桶流进,外桶流出。设内、外桶半径分别为R1和R2 ,求长为l的一段导线的自感系数。
r
dr
解:给电缆通以电流I
I

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物理幻灯片--电磁感应2（自感与互感）