證明 兩個互感偶合的線圈串聯後等效於自感線圈但其等效自感係數不等於原來兩線圈的自感係數之和

時間 2022-10-13 20:55:13

1樓:乙個很哇塞的男

電感定義雖然是單位電流的磁通大小

但是推導為每單位速度的電流變化呈現的感生電動勢,這應用於通常不考慮磁通,而顯著作用於電路常規引數的情況,就是實際計算性的定義公式

由於電流是相同的,則電流變化率也是相同的

如果正向,顯然電動勢相加,所以電感相加

如果反向,感生磁場於兩個電感是同樣的,但是顯然感生電動勢因為人為反向相接,變成相互沖抵

所以總電動勢為兩者相減

問題來了,是大減小還是小減去大的,如果小的減去大的,會不會存在負的電感呢

這裡必須強調,還是用電感計算定義,必須注意感生磁場方向引起感生電動勢的方向

設l1,橫向,右手定則為電流左入右出是的磁場方向向右,稱為正向

l2,同樣以橫向和l1進行原來的互感作用,線圈分布方向和l1相同,也是正向

不同的只是連線線

當接線為1左入1右出-引線到2左入2右出,為全正接,則顯然是l中=l1+l2,和他們互不互感沒關係

當接線為1左入,1右出,2右入,2左出那就是反接了

設電流變化率為i變為增大,根據右手判定,l1的向右的磁場增強,l2向左的磁場增強

假如l2>l1

無論先分還是先整體,最終的整體磁場總是向左增強,

而整體的感生磁場相反,是向右

因此,整體感生磁場引起l1和l2的電動勢若形成迴路電流趨勢

都是根據右手判定為,右正,左負

感生電動勢分別和電感正比可用k係數比率代替 e=k*l,(由於是互感線圈相同環境,k係數一致)

對於電流方向而言有e1=+k*l1 e2=-k*l2

故e總=e1+e2=k(l1-l2)<0

感生電動勢的正向規定為同電流反向,所以小於零就是和電流相反,符合阻礙電流的電感功能

所以還是正的電感值 l總=l2-l1

假如l1>l2

則最終整體產生磁場是向右增強

整體感生磁場相反,是向左

則右手判定為感生電動勢,在l1和l2都是左正,右負

l1感生電動勢和原電流反向e1=-kl1

l2感生電動勢和原電流同向e2=+kl2

e總=k(l2-l1) 由於l2小,所以還是負值

所以電感還是為正值,即l1-l2

同理如果電流是減小,以上過程數值全部正負相反

但感生電動勢對電流變化的結論不變,

仍然是無論l1大於或者小於l2,

感生電動勢都是為正值為支援電流,電感為正

所以電感不會因為反接而變負值

互感線圈反接後電感=|l1-l2| 絕對值

換句話說,l1和l2的差距,形象理解為圈數的差異就是整體的電感

再直觀的理解,l1和l2其中較小的部分數量,和另乙個電感同樣數量,相互抵消,而多餘差異未抵消的部分總是新的乙個小線圈,線圈的電感總是正值,不存在負值。

2樓:求秀曼

證明,兩個互感耦合的線圈串聯後,等效於乙個自感線圈,但其等效自感係數不等於

互感系數m=√l1*l2,怎樣證明?(全耦合時,兩個線圈密繞在同乙個圓柱上,各自自感係數為l1l2

3樓:匿名使用者

對於2線圈:mi1=l2i2

對於1線圈:mi2=l1i1

用這兩個方程相乘就是那個結果了

自感係數計算

4樓:

自感係數計算公式l=(usn^2)/l,各字母含義:u代表線圈中的介質磁導率,s代表線圈面積,n代表線圈匝數,l代表線圈長度。

自感電動勢的方向遵從楞次定律,由於在自感現象裡,引起穿過線圈磁通量變化的原因是線圈自身的電流發生變化,因此,根據楞次定律可以得到自感電動勢的方向總是「阻礙」引起自感電動勢的電流的變化。

1、物理意義:描述 線圈本身特性 的物理量,簡稱 自感 或 電感 。

2、影響因素:線圈的 形狀 、 長短 、 匝數 、 有無鐵芯、線圈越粗、越長,匝數越多,其自感係數就 越大 ;有鐵芯時線圈的自感係數比沒鐵芯時 大得多 。

3、單位:亨利,簡稱亨,符號是h.常用的較小單位有 mh和 μh。

擴充套件資料

1、自感現象的原理

當通過導體線圈中的電流變化時,其產生的磁場也隨之發生變化.由法拉第電磁感應定律可知,導體自身會產生阻礙自身電流變化的自感電動勢。

2、自感現象的特點

(1)自感電動勢只是阻礙自身電流變化,但不能阻止。

(2)自感電動勢的大小跟自身電流變化的快慢有關.電流變化越快,自感電動勢越大。

(3)自感電動勢阻礙自身電流變化的結果,會給其他電路元件的電流產生影響。

①電流增大時,產生反電動勢,阻礙電流增大,此時線圈相當於乙個阻值很大的電阻;

②電流減小時,產生與原電流同向的電動勢,阻礙電流減小,此時線圈相當於電源。

5樓:水果和沙拉

線圈面積越大、線圈越長、單位長度匝數越密,它的自感係數就越大。另外,有鐵芯的線圈的自感係數比沒有鐵芯時大的多。計算公式為l=(usn^2)/l,各字母含義:

u代表線圈中的介質磁導率,s代表線圈面積,n代表線圈匝數,l代表線圈長度。

自感係數的計算比較複雜,常用實驗方法測定,簡單情形則可由畢-薩-拉定律和ψ=li計算。

推導設i為電流大小,μ為線圈中的介質磁導率,n為線圈匝數密度,n為線圈總匝數(n=nl),s為線圈面積,l為線圈長度,v為線圈體積(v=sl)。

根據自感係數的定義l=ψ/i=nφ/i=nlbs/i

根據畢奧-薩伐爾定律,計算出無限長直螺線管內部的磁感應強度b=μni。

則l=μn^2lsi/i=μn^2sl=μn^2v①

若將n=n/l代入l=μn^2sl即得l=μn^2sl/l^2=μn^2s/l②

耦合線圈的自感l1和l2分別為2h和8h,則互感m最多為?

6樓:小溪

互感m最多為4h.

因為兩個線圈具有互感,則有乙個耦合係數,耦合係數k的公式為:

k=m/√(l1l2)≤1

式中m為互感、l1l2分別為兩線圈的自感,從該公式可匯出:m=k√(l1l2),k的最大值為「1」,代入m=√(2x8)=4h

7樓:老將從頭來

當耦合係數k=1時,互感m達到最大值,最大值mmax=√l1l2.

因此,自感l1和l2分別為2h和8h的時候,mmax=√16=4 h

如圖所示,l是自感係數很大的線圈,但其自身的電阻幾乎為零.a和b是兩個完全相同的燈泡,則下列說法中正

8樓:

a、電鍵s閉合瞬間,線圈l對電流有阻礙作用,則相當於燈泡a與b串聯,因此同時亮,且亮度相同,穩定後b被短路熄滅,故a正確;

b、穩定後當電鍵k斷開後,a馬上熄滅,由於自感,線圈中的電流只能慢慢減小,其相當於電源左端為高電勢,與燈泡b構成閉合迴路放電,流經燈泡b的電流是由a到b,b閃一下再熄滅,故d正確,bc錯誤;

故選:ac.

如圖所示,l是自感係數很大的線圈,但其自身的電阻幾乎為零.a和b是兩個完全相同的小燈泡(  )a.當開

9樓:土克拉

ab、當開關由閉合變為斷開時,a燈沒有電壓,立即熄滅.當電流減小,線圈產生自感電動勢,相當於電源,給b燈提供短暫的電流,使b燈過一會兒熄滅.故ab錯誤.

cd、當開關由斷開變為閉合時,兩燈立即有電壓,同時發光,由於線圈的電阻很小,b燈被線圈短路,由亮變暗,直到不亮.故c錯誤,d正確.

故選:d.

如圖所示,電感線圈l的自感係數足夠大,其直流電阻忽略不計,la、lb是兩個相同的燈泡,且在下列實驗中不

10樓:丶粉你菊

a、b、閉合開關s時,lb與電阻串聯,立即就亮;

而la與線圈串聯,電流只能緩慢增加,故慢慢亮起來;故a錯誤,b錯誤;

c、d、斷開開關s時,線圈與兩個電阻和兩個燈泡構成閉合迴路,電流只能緩慢減小;但由於開始時是通過燈泡b的電流小,故la慢慢熄滅,lb閃亮後才慢慢熄滅,故c錯誤,d正確;

故選:d.

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