自感互感磁場的能量

1、13-2 13-2 動生電動勢和感生電動勢動生電動勢和感生電動勢1tddi上講主要內(nèi)容回顧上講主要內(nèi)容回顧 1、法拉第電磁感應(yīng)定律：、法拉第電磁感應(yīng)定律：l dBvdi)( SSdtBLl d渦13-2 13-2 動生電動勢和感生電動勢動生電動勢和感生電動勢2由靜止電荷產(chǎn)生由靜止電荷產(chǎn)生由變化磁場產(chǎn)生由變化磁場產(chǎn)生線是線是“有頭有尾有頭有尾”的，的，庫庫E是一組閉合曲線是一組閉合曲線起于正電荷而終于負(fù)電荷起于正電荷而終于負(fù)電荷感感E線是線是“無頭無尾無頭無尾”的的感生電場（渦旋電場）感生電場（渦旋電場）靜電場（庫侖場）靜電場（庫侖場）具有電能、對電荷有作用力具有電能、對電荷有作用力 具有電能、

2、對電荷有作用力具有電能、對電荷有作用力0 SSdE渦 iSqSdE01庫 SLSdtBl dE渦0 l dEL庫13-2 13-2 動生電動勢和感生電動勢動生電動勢和感生電動勢3特特點點磁場不變，閉合電路磁場不變，閉合電路的整體或局部在磁場的整體或局部在磁場中運動導(dǎo)致回路中磁中運動導(dǎo)致回路中磁通量的變化通量的變化閉合回路的任何部分閉合回路的任何部分都不動，空間磁場發(fā)都不動，空間磁場發(fā)生變化導(dǎo)致回路中磁生變化導(dǎo)致回路中磁通量變化通量變化動生電動勢動生電動勢 l dBvi 感生電動勢感生電動勢 SiSdtBl dE渦非靜非靜電力電力感生電場力感生電場力洛侖茲力洛侖茲力原原因因由于由于S的變化引起的

3、變化引起回路中回路中 m變化變化由于由于 的變化引起的變化引起回路中回路中 m變化變化B13-2 13-2 動生電動勢和感生電動勢動生電動勢和感生電動勢4 B tdBd5）感生電場電力感生電場電力線線 渦渦E渦渦E13-2 13-2 動生電動勢和感生電動勢動生電動勢和感生電動勢5練習(xí)練習(xí)求桿兩端的感應(yīng)電動勢的大小和方向求桿兩端的感應(yīng)電動勢的大小和方向 0 tBB oabcRRRddtdBSoabdo obdoaboabdoSSS 62123212 RRR dtdB)RR(221243 ca 方方向向13-2 13-2 動生電動勢和感生電動勢動生電動勢和感生電動勢613-2 13-2 動生電動勢

4、和感生電動勢動生電動勢和感生電動勢713-2 13-2 動生電動勢和感生電動勢動生電動勢和感生電動勢8一一 自感電動勢自感電動勢 自感自感LI （1）自感自感 若線圈有若線圈有 N 匝，匝，N磁通匝數(shù)磁通匝數(shù)BIIL 無鐵磁質(zhì)時無鐵磁質(zhì)時, 自感僅與線圈形自感僅與線圈形狀、磁介質(zhì)及狀、磁介質(zhì)及 N 有關(guān)有關(guān).注意注意自感自感 IL13-2 13-2 動生電動勢和感生電動勢動生電動勢和感生電動勢9)dddd(ddLtLItILtE（2）自感電動勢自感電動勢 BI0ddtL當(dāng)當(dāng)時，時，tILddLE自感自感tILddLE13-2 13-2 動生電動勢和感生電動勢動生電動勢和感生電動勢10（3）自感

5、的計算方法自感的計算方法lSE 解解 先設(shè)電流先設(shè)電流 I 根據(jù)安培環(huán)路定理求根據(jù)安培環(huán)路定理求得得HLBL 例例1 如圖的長直密繞螺線管如圖的長直密繞螺線管,已知已知 , 求求其自感其自感 （忽略邊緣效應(yīng)）（忽略邊緣效應(yīng)） .,NSllNn nIHBNBSN 13-2 13-2 動生電動勢和感生電動勢動生電動勢和感生電動勢11ISlNNtILddLE（一般情況可用下式測量自感一般情況可用下式測量自感）lSV VnL2SlNIL2NBSN lSE（4）自感的應(yīng)用自感的應(yīng)用 穩(wěn)流穩(wěn)流 , LC 諧振電路諧振電路 濾波電路濾波電路, 感應(yīng)圈等感應(yīng)圈等13-2 13-2 動生電動勢和感生電動勢動生電

6、動勢和感生電動勢二二 互感電動勢互感電動勢 互感互感 在在 電流回路中所產(chǎn)生的磁通量電流回路中所產(chǎn)生的磁通量 1I2I12121IM 在在 電流回路電流回路 中所產(chǎn)生的磁通量中所產(chǎn)生的磁通量 1I2I21212IM 1B2B2I1I13-2 13-2 動生電動勢和感生電動勢動生電動勢和感生電動勢13（1 ）互感系數(shù)互感系數(shù) 2121212112IIMMM注意注意 互感僅與兩個線圈形狀、大小、匝互感僅與兩個線圈形狀、大小、匝數(shù)、相對位置以及周圍的數(shù)、相對位置以及周圍的磁介質(zhì)有關(guān)磁介質(zhì)有關(guān).1B2B2I1I13-2 13-2 動生電動勢和感生電動勢動生電動勢和感生電動勢14tItIMdddd212

7、121EE 互感系數(shù)互感系數(shù)（2）互感電動勢互感電動勢 tIMdd212EtIMdd121E13-2 13-2 動生電動勢和感生電動勢動生電動勢和感生電動勢1513-2 13-2 動生電動勢和感生電動勢動生電動勢和感生電動勢1613-2 13-2 動生電動勢和感生電動勢動生電動勢和感生電動勢1713-2 13-2 動生電動勢和感生電動勢動生電動勢和感生電動勢1813-2 13-2 動生電動勢和感生電動勢動生電動勢和感生電動勢1913-2 13-2 動生電動勢和感生電動勢動生電動勢和感生電動勢 例例 4 在磁導(dǎo)率為在磁導(dǎo)率為 的均勻無限大的磁的均勻無限大的磁介質(zhì)中介質(zhì)中, 一無限長直導(dǎo)線與一寬一

8、無限長直導(dǎo)線與一寬、長分別為長分別為b 和和 l 的矩形線圈共面的矩形線圈共面,直導(dǎo)線與矩形線圈的直導(dǎo)線與矩形線圈的 d一側(cè)平行一側(cè)平行,且相距為且相距為 .求求二者的互感系數(shù)二者的互感系數(shù).bdlIxo13-2 13-2 動生電動勢和感生電動勢動生電動勢和感生電動勢21解解 設(shè)長直導(dǎo)線通電流設(shè)長直導(dǎo)線通電流IxIB2xlxIsBd2ddbddxlxId2)ln(2ddbIlbdlIxoxdx)ln(2ddblIM13-2 13-2 動生電動勢和感生電動勢動生電動勢和感生電動勢22自感線圈磁能自感線圈磁能2m21LIW回路電回路電阻所放阻所放出的焦出的焦耳熱耳熱RItIL dd tttRILItI0220d21dtRIILItIddd2 電電源源作作功功電源反電源反抗自感抗自感電動勢電動勢作的功作的功一、自感磁能一、自感磁能電池電池BATTERY LR13-2 13-2 動生電動勢和感生電動勢動生電動勢和感生電動勢23nIBVnL,2222m)(2121nBVnLIWVB221Vmw 自感線圈磁能自感線圈磁能2m21LIWLI13-2 13-2 動生電動勢和