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1、19.2 自感 互感 磁场的能量,感生电动势的实例-自感和互感,19.2.1 自感应,考查长直螺线管,其中 l、N、S 为常数,一般情况下,定义：自感系数,线圈中的感生电动势是由于线圈自身电流变化而产生的，因而称为自感电动势；L 称为自感系数。,L 单位：H 亨利,自感应用举例-日光灯电路原理,水银蒸汽、荧光，启动电压高，导通电阻小与激光器特性相同,B：日光灯管L：自感线圈(镇流器)S：起辉器(氖泡、跳泡),工作过程,S 击穿，发光、发热、膨胀、导通；S 导通电阻为零，冷却、关断；S 关断瞬间，L 产生很高自感电动势，击穿B，发光；B 击穿，导通电阻很小，管压降小，不能再击穿S；B 导通后，L
2、 起限流作用。,工作电路,工作特性,即由于I1 产生的通过 N2 的磁通量与 I1 成正比。,19.2.2 互感应,两个彼此很近的线圈N1 N2，N1中通电流 I1 时，部分磁力线穿过N2 线圈。I1 的改变会引起 N2 中的磁通量改变，从而在 N2 中产生感生电动势，称为互感现象。,同样：,M 与线圈大小、形状、匝数相对位置及磁介质有关,称为互感系数,当=常数时，M 与 I 无关,一般情况下，M 不易计算，只能用实验测定，但某些简单情况可以计算出来。,利：电子技术中广泛应用的变压器、感应圈等。害：电话线串音是线路间互感造成的，双绞线法治理。,互感的利与害,、磁场的能量,电键 K 由1 掷 2
3、 时，电路中仍维持一段时间的电流，说明线圈中储存一定量的能量。,该能量是以磁场形式存在的；磁场能量多少可以通过其建立的过程而计算出来。,电键掷 1 时,L 自感电动势,两边乘,积分,转换为磁场能量,该部分能量，当 K 掷 2 时放出来,对于长直螺线管,其中 为长直螺线管的体积,单位体积内的磁场能量-磁场能量密度,适用于一切磁场,对于非均匀磁场,比较电场能量密度,解法：积分法-动生电动势,方向为正电荷洛仑兹力方向,a点电势高,负号表示感应电动势的方向,解法：微分法,假设回路如图,取 ox 轴如图,方向是由 C 指向A,解：,例题-3,长直导线电流 I，金属棒长 L，绕 O 转动角速度,求：在OM 处,方向由O 指向M,解：,方向由O 指向N,求：在ON 处,式中,解：,考虑,根据法拉第电磁感应定律,由于线圈自身的电流发生变化而产生的感应电动势，称为自感电动势。,L 称为自感系数,小 结,1、自感应,一个线圈的电流变化，引起另一个线圈的磁通量发生变化，称为互感应。,2、互感应,长直螺线管的自感系数,3、磁场的能量,1、理解自感系数的定义及其物理意义；2、理解互感系数的定义及其物理意义；3、理解磁场能量密度的概念。,要 求,长直螺线管的磁场能量,
