理论教育 电路中的自感与互感作用

电路中的自感与互感作用

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:+φn故自感磁通链为:φi=nφi对于一定的电流回路,自感磁通链与电流的比值是一个常数,称为自感系数,简称自感,用L表示。而自感磁通链的变化又在回路中产生感应电动势。回路中自感电动势的方向,可按楞次定律判定:当回路中电流增加时,自感电动势的方向与回路中电流方向相反,称为反电动势;当回路中电流减少时,自感电动势方向与电流方向相同,称为正电动势。

电路中的自感与互感作用

(一)自感

当电路接通时,由于电流的磁效应,在这闭合回路中就会有磁通量产生,它的大小与回路中电流的大小成正比,这个磁通叫做自感磁通量。用ψl表示。

当电流通过由n匝组成的线圈时,每一匝线圈都有自感磁通穿过,它的代数和叫做自感磁通链。用φi表示。线圈中装有铁芯时,漏磁可略而不计,这时穿过每一匝线圈的自感磁通量相等。即:

φi=φ1+φ2+…+φn

故自感磁通链为:

φi=nφi

对于一定的电流回路,自感磁通链与电流的比值是一个常数,称为自感系数,简称自感,用L表示。通常也简称电感。因此:

式中 L——亨,H。

载流回路中电流的变化要引起自感磁通链的变化。而自感磁通链的变化又在回路中产生感应电动势。这种因回路本身的电流变化而产生的电动势,叫做自感电动势,这种现象叫自感现象如图1-26、图1-27所示。

图1-26 铁芯线圈电路的自感现象

图1-27 空芯线圈电路的自感现象

具有大量自感的电路,如发电机电动机变压器等的线圈绕组。这类含有许多匝数的线圈和巨大铁芯的电路,在切断电路时,自感电动势可能比电源电动势大许多倍。(www.daowen.com)

直线状导线的电感最小,短而直的导线,如白炽灯、电热器等,实际上可看成没有电感,不存在感应电动势。

回路中自感电动势的方向,可按楞次定律判定:当回路中电流增加时,自感电动势的方向与回路中电流方向相反,称为反电动势;当回路中电流减少时,自感电动势方向与电流方向相同,称为正电动势。

(二)互感

假如使两个线圈放得很近,或两个线圈同绕在一个铁芯磁路上,如图1-28所示。那么第一个线圈产生的磁通(用Φ11表示)就有一部分穿过第二个线圈(用φ12表示)。

图1-28 两个线圈的互感

(a)有铁芯;(b)空芯

因此,当第一个线圈中电流变化时,也引起第二个线圈中磁通链的变化,在第二个线圈上也有感应电动势。

同理,当第二个线圈中电流变化时,亦将引起第一个线圈磁通链的变化,在第一个线圈中也出现感应电动势。这种现象叫做互感现象,这个电动势叫互感电动势。

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