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1、关于电磁感应(2)第1页，讲稿共40张，创作于星期二1.1.自感自感1.1 1.1 自感现象自感现象 由于回路中电流变化而在自身回路中产生感生电动势由于回路中电流变化而在自身回路中产生感生电动势的现象。的现象。I第2页，讲稿共40张，创作于星期二1.2 1.2 自感系数自感系数定义自感系数：定义自感系数：I第3页，讲稿共40张，创作于星期二1.3 1.3 自感电动势自感电动势第4页，讲稿共40张，创作于星期二第5页，讲稿共40张，创作于星期二自自感感在在日日光光灯灯电电路路中中的的应应用用:日日光光灯灯电电路路中中的的镇镇流流器器就就是是利利用用自自感感现现象象制制成成的的。日日光光灯灯是是怎
2、怎样样工工作作的的呢呢？当当开开关关闭闭合合后后，电电源源把把电电压压加加在在起起动动器器的的两两极极之之间间，使使氖氖气气放放电电而而发发出出辉辉光光。辉辉光光产产生生的的热热量量使使U U形形动动触触片片膨膨胀胀伸伸长长，跟跟静静触触片片接接触触而而把把电电路路接接通通。于于是是镇镇流流器器的的线线圈圈和和灯灯管管的的灯灯丝丝中中就就有有电电流流通通过过。电电路路接接通通后后，起起动动器器中中的的氖氖气气停停止止放放电电，U U形形动动触触片片冷冷却却收收缩缩，两两个个触触片片分分离离，电电路路自自动动断断开开。在在电电路路突突然然中中断断的的瞬瞬间间，在在镇镇流流器器两两端端产产生生一一
3、个个很很高高的的自自感感电电动动势势，方方向向与与原原来来电电压压的的方方向向相相同同，这这个个自自感感电电动动势势与与电电源源电电压压加加在在一一起起，形形成成一一个个瞬瞬时时高高电电压压，加加在在灯灯管管两两端端，使使灯灯管管中中的的水水银银蒸蒸气气开开始始放放电电，于于是是日日光光灯灯管管成成为为电电流流的的通通路路开开始始发发光光。在在日日光光灯灯正正常常发发光光时时，由由于于交交变变电电流流不不断断通通过过镇镇流流器器的的线线圈圈，线线圈圈中中就就有有自自感感电电动势，它总是阻碍电流变化的，这时镇流器起着降压限流作用，保证日光灯的正常工作。动势，它总是阻碍电流变化的，这时镇流器起着降
4、压限流作用，保证日光灯的正常工作。第6页，讲稿共40张，创作于星期二第7页，讲稿共40张，创作于星期二1.4 1.4 自感系数的计算自感系数的计算 计算关键：计算关键：假设假设I，求，求 第8页，讲稿共40张，创作于星期二l例例10-7 有有一一电电缆缆，由由两两个个“无无限限长长”的的同同轴轴圆圆筒筒状状导导体体组组成成，其其间间充充满满磁磁导导率率为为 的的磁磁介介质质，电电流流I从从内内筒筒流流进进，外外筒筒流流出出。设设内内、外外筒筒半半径径分分别别为为R1和和R2，求求长为长为l的一段导线的自感系数。的一段导线的自感系数。rdr 第9页，讲稿共40张，创作于星期二解：解：lrdr 第
5、10页，讲稿共40张，创作于星期二2.2.互感互感2.1 2.1 互感现象互感现象 一个载流回路中电流变化，引起邻近另一回路中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。产生感生电动势的现象。12I1I2第11页，讲稿共40张，创作于星期二2.2 2.2 互感系数互感系数定义互感系数：定义互感系数：12I1I2第12页，讲稿共40张，创作于星期二 互感系数反映两耦合回路互感的强弱互感系数反映两耦合回路互感的强弱2.3 2.3 互感电动势互感电动势第13页，讲稿共40张，创作于星期二第14页，讲稿共40张，创作于星期二电路耦合电路耦合第15页，讲稿共40张，创作于星期二例例1
6、0-9 在在磁磁导导率率为为 的的均均匀匀无无限限大大的的磁磁介介质质中中，有有一一无无限限长长直直导导线线，与与一一边边长长分分别别为为b和和l的的矩矩形形线线圈圈在在同同一一平平面面内内，求求它它们们的的互互感系数。感系数。a Irdrbl第16页，讲稿共40张，创作于星期二解：解：a Irdrbl第17页，讲稿共40张，创作于星期二应用和防止自感:启辉器,自感很大的电路(电弧)互感:高压电的升压和降压;通讯信号的干扰与泄密第18页，讲稿共40张，创作于星期二作业：作业：第19页，讲稿共40张，创作于星期二10-4 10-4 磁场的能量磁场的能量第20页，讲稿共40张，创作于星期二1.1.
7、自感磁能自感磁能通电过程中电源克服自感所做功:电源短路时自感对外所做功:第21页，讲稿共40张，创作于星期二1.2 1.2 电感的储能电感的储能第22页，讲稿共40张，创作于星期二2.2.磁场的能量磁场的能量第23页，讲稿共40张，创作于星期二电容器静电能电容器静电能自感线圈磁能自感线圈磁能电场能量密度电场能量密度磁场能量密度磁场能量密度比较电场能量与磁场能量：比较电场能量与磁场能量：第24页，讲稿共40张，创作于星期二例例10-10 一一根根长长直直电电缆缆，由由半半径径为为R1 和和R2的的两两同同轴轴圆圆筒筒组组成成，稳稳恒恒电电流流I经经内内层层流流进进外外层层流流出出。试试计计算算长
8、长为为l 的的一一段电缆内的磁场能量。段电缆内的磁场能量。IIR1R2R2R1rdr第25页，讲稿共40张，创作于星期二能量法求自感系数能量法求自感系数解：解：第26页，讲稿共40张，创作于星期二作业：作业：8-19第27页，讲稿共40张，创作于星期二10-5 10-5 位移电流位移电流第28页，讲稿共40张，创作于星期二1.1.位移电流位移电流1.1 1.1 问题的提出问题的提出稳恒电流的磁场稳恒电流的磁场第29页，讲稿共40张，创作于星期二如何扩展安培环路定理?第30页，讲稿共40张，创作于星期二1.2 1.2 位移电流位移电流 变化的电场可视为一种电流，称为位移电流。变化变化的电场可视为
9、一种电流，称为位移电流。变化的电场中某一点的的电场中某一点的位移电流密度：位移电流密度：通过某一曲面通过某一曲面S的的位移电流强度：位移电流强度：第31页，讲稿共40张，创作于星期二2.1 2.1 全电流全电流 2.2.全电流安培环路定理全电流安培环路定理第32页，讲稿共40张，创作于星期二传导电流和位移电流都能激发磁场，且传导电流和位移电流都能激发磁场，且随时间变化的磁场随时间变化的磁场 电场电场随时间变化的电场随时间变化的电场 磁场磁场 对称性：对称性：2.2 2.2 全电流安培环路定理全电流安培环路定理第33页，讲稿共40张，创作于星期二第34页，讲稿共40张，创作于星期二 rVSIcOdDSL第35页，讲稿共40张，创作于星期二第36页，讲稿共40张，创作于星期二第37页，讲稿共40张，创作于星期二10-6 10-6 麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组 电磁波电磁波(简介）简介）第38页，讲稿共40张，创作于星期二1.1.麦克斯韦方程组麦克斯韦方程组积分形式：积分形式：第39页，讲稿共40张，创作于星期二感感谢谢大大家家观观看看第40页，讲稿共40张，创作于星期二