11.3自感、互感

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1、1972年向木星发射的先锋10号携带的铭牌：站在作为比例尺的太空船前的男人和女人；太空船从地球飞过木星的路径……以便于地外生命推断我们的存在。该飞船已于1983年成为离开太阳系的第一件人造物品。1一.法拉第电磁感应定律§11.1电磁感应（续）二.动生电动势三.感生电动势（涡旋电场）自感电动势互感电动势磁场能量直接联系变化的电流变化磁场感生电动势2四.自感1.自感现象3由于回路中电流变化，引起穿过回路包围面积的全磁通变化，从而在自身回路中产生感生电动势的现象叫自感现象自感电动势由叠加原理：磁通链：由毕-沙定律：2.自感系数（1）定义：自感系数：4自感系数：当线圈中

2、通有单位电流时，穿过线圈的全磁通.由线圈形状、大小、匝数、周围介质分布等因素决定.由法拉第定律若为常数（2）物理意义5描述线圈电磁惯性的大小.一定,线圈阻碍变化能力越强.当线圈中电流变化率为一个单位时,线圈中自感电动势的大小.总是阻碍的变化负号：楞次定律.（3）计算设分布求6例：求长直螺线管自感系数（）解：设由安培环路定理7提高的途径增大提高放入值高的介质实用练习：P34311-10已知：求：（1）该螺线管应该绕多少匝？（2）实际上绕的匝数应该比理论值多还是少，为什么？8（2）实际上不可能真正线密绕、线泄漏，绕的匝数要多一些.（1）匝解：已知：求：（1）该螺线管

3、应该绕多少匝？（2）实际上绕的匝数应该比理论值多还是少，为什么？9五.互感1.互感现象一个载流回路中电流变化，引起邻近另一回路中产生感生电动势的现象—互感现象.互感电动势变化变化线圈2中产生变化变化线圈1中产生102.互感系数当线圈几何形状、相对位置、周围介质均一定时.当一回路中通过单位电流时，引起的通过另一回路的全磁通.互感系数（P327）（1）定义11（2）物理意义当一个回路中电流变化率为一个单位时，在相邻另一回路中引起的互感电动势.12（3）计算设的磁场分布穿过回路2的得例：P328[例8]求两共轴长直细螺线管的互感系数已知：求：13自学教材：P328例8

4、（设外管电流求解）采用设内管通电流重做.穿过外管的全磁通：解：设内管通电流14又：15两螺线管共轴，且：完全耦合两螺线管轴相互垂直，：不耦合.一般情况：耦合系数练习：P34411-1416顺接反接由上面两式:顺接反接17例：矩形截面螺绕环尺寸如图,密绕匝线圈,其轴线上置一无限长直导线，当螺绕环中通有电流时，直导线中的感生电动势为多少？解一：这是一个互感问题先求设直导线中通有电流1819解二：由法拉第定律求解.螺绕环如何构成闭合回路？长直导线在无穷远处闭合穿过的回路磁通量：2021§11.2磁场能量一.自感磁能由22电流由过程中自感电动势所做的功等于线圈中储存的磁

5、能自感磁能23对长直螺线管可以推广到一般情况自感磁能二.磁场能量1.磁能密度：磁场单位体积内的能量242.磁场能量3.电场能量与磁场能量比较1.磁能密度：磁场单位体积内的能量25电场能量磁场能量电容器储能自感线圈储能电场能量密度磁场能量密度能量法求能量法求电场能磁场能量26解：设电缆中通有如图流向电流I由安培环路定理：例：P34411-16已知同轴薄筒电缆求L取体积元2728小结电磁感应动生电动势感生电动势（涡旋电场）自感电动势互感电动势磁场能量法拉第电磁感应定律29