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1、电磁感应,法拉第电磁感应定律,楞次定律,自感和互感,一、自感电动势 自感系数,由于回路自身电流的变化，在回路中产生感应电动势的现象。,1.自感现象与自感系数,实验表明,线圈的磁通量与其电流成正比，即：,令比例系数为 L:,线圈的自感系数仅与线圈自身的性质（大小、形状、周围的介质等）有关，与是否通电流无关！,意义：单位强度的电流在线圈中产生的磁通量。是线圈产生自感电动势的本领的度量。,2、自感电动势,若回路几何形状、尺寸及周围介质的不变,自感电动势为：,则：,当线圈中的电流发生变化时，线圈中将产生阻碍电流变化的自感电动势。,自感线圈在电工电子学中又称为扼流圈，能够起到遏制电路中的电流变化的作用。
2、,自感系数的计算步骤：,1. 求出线圈通电流时产生的磁感强度.,2. 计算线圈的磁通量（链）：,3. 由定义计算自感系数：,分析：由题目知，可以忽略边缘效应，认为是无限长螺线管的一部分。通电后，内部磁场处处均匀相等。,解,设通以电流 I , 先计算管内的磁感强度,通过每一匝线圈的磁通为：,通过全部线圈的磁通链为：,该螺线管线圈的自感系数为,二. 互感电动势 互感,2. 互感系数与互感电动势,1) 互感系数(M),因一个载流线圈中电流变化而在另一个线圈中激起感应电动势的现象称为互感应现象。,1、互感现象,实验指出：互磁通与对方线圈中的电流成正比,实验和理论证明：,M 称为两线圈之间的互感系数，简
3、称为互感。单位：亨利（H）,互感系数表示两个线圈之间磁相互作用的程度。,2）互感电动势,线圈2中的电流变化在线圈1中激发的感应电动势,线圈1中的电流变化在线圈2中激发的感应电动势,( A)互感系数只和两线圈的几何形状、尺寸、它们之间的相对位置，以及周围介质的磁导率有关。与线圈是否通电流无关。,讨论,( B)互感系数大小表示两个线圈磁相互作用程度的强弱；,也表示两个线圈相互电磁感应程度的强弱。,若相使两线圈之间的磁或电磁感应相互作用尽量小（大），就要想办法减小（增大）两线圈间的互感系数。,互感系数的计算,1. 假设某一个线圈通电流，求出磁感强度；,2. 计算另一个线圈中的磁通量；,3. 由互感系
4、数的定义计算互感系数。,例 如图所示,在磁导率为的均匀无限大磁介质中,一无限长直载流导线与矩形线圈一边相距为a,线圈共N匝,其尺寸见图示,求它们的互感系数.,由互感系数定义可得互感为:,设线圈2通以电流 I，求线圈1中的磁通量,解,通过每一匝线圈的磁通为：,通过全部线圈的磁通链为：,该螺线管线圈互感系数为：,磁场的能量与能量密度,充电过程曲线,放电过程曲线,可以证明，在电流由I0 到0的放电过程中有：,通电的自感线圈中储存的能量,自感磁能,自感线圈中储存的能量实质上是磁场的能量。,3、磁场的能量密度：,单位体积中的磁场能量,有磁场的地方就有能量,4、体积V中的磁场能量：,作业：12.1-12.4Bye-Bye,
