《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》周紹敏第六章電磁感應(yīng)

1、第六章電磁感應(yīng)教學(xué)重點(diǎn)：1理解電磁感應(yīng)現(xiàn)象，掌握產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件及感應(yīng)電流方向的判斷。2理解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的概念，掌握電磁感應(yīng)定律及有關(guān)的計(jì)算。3.理解自感、互感現(xiàn)象及自感系數(shù)、互感系數(shù)的概念，了解自感現(xiàn)象和互感現(xiàn)象在實(shí)際中的應(yīng)用。4理解互感線圈的同名端概念，掌握互感線圈的串聯(lián)。5理解電感器的儲(chǔ)能特性及在電路中能量的轉(zhuǎn)化規(guī)卸，了解磁場(chǎng)能量的計(jì)算。教學(xué)難點(diǎn)：1 .用楞次定卸判斷感應(yīng)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向。2 .自感現(xiàn)象、互感現(xiàn)象及有關(guān)計(jì)算。第一節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象-、于茲感應(yīng)現(xiàn)象在發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)后，人們自然想到：既然電能夠產(chǎn)生磁，磁能否產(chǎn)生電呢？由實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)閉合回路中-部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)

2、動(dòng)時(shí)，回路中就有電流產(chǎn)生。當(dāng)穿過(guò)閉合線圈的磁通發(fā)生變化時(shí)，線圈中有電流產(chǎn)生。在一定條件下，由磁產(chǎn)生電的現(xiàn)象，稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。二、召茲感應(yīng)條件上述幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，其實(shí)質(zhì)上是通過(guò)不同的方法改變了穿過(guò)閉合回路的磁通因此，產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件是：當(dāng)穿過(guò)閉合回路的磁通發(fā)生變化時(shí)，回路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生。第二節(jié)感應(yīng)電流的方向一、右手定貝IJ當(dāng)閉合回路中-部分導(dǎo)體作切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，所產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向可用右手定則來(lái)判斷。伸開(kāi)右手，使拇指與四指垂宜，并都跟手掌在-個(gè)平血內(nèi)，讓磁感線穿入手心，拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，四指所指的即為感應(yīng)電流的方向。二、楞次定律1.楞次定律通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)磁鐵插入線

3、圈時(shí)，原磁通在增加，線圈所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總是與原磁場(chǎng)方向相反，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁通的增加：當(dāng)磁鐵拔出線圈時(shí)，原磁通在減少，線圈所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向總是與原磁場(chǎng)方向相同，即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁通的減少。因此，得出結(jié)論：當(dāng)將磁鐵插入或拔出線圈時(shí)，線圈中感應(yīng)電流所產(chǎn)生的碗場(chǎng)方向，總是阻礙原磁通的變化。這就是楞次定律的內(nèi)容。根據(jù)楞次定那判斷出感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向，然后根據(jù)安培定則，即可判斷出線圈中的感應(yīng)電流方向。2判斷步驟原讖場(chǎng)例方向感應(yīng)電流磁場(chǎng)B2方向el電、感應(yīng)電流方向原哦通變化（增加或減少）航俱IJ（與b相同或相反）如別3楞次定律符合能量守恒定律由于線圈中所產(chǎn)生的感應(yīng)

4、電流磁場(chǎng)總是阻礙原磁通的變化，即阻礙做鐵與線圈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此要想保持它們的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，必須有外力來(lái)克服阻力做功，并通過(guò)做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，即線圈中的電流不是憑空產(chǎn)生的。三、右手定則與楞次定律的一致性右手定則和楞次定律都可用來(lái)判斷感應(yīng)電流的方向，兩種方法本質(zhì)是相同的，所得的結(jié)果也是-致的。右手定則適用于判斷導(dǎo)體切割磁感線的情況.而楞次定律是判斷感應(yīng)電流方向的普遍規(guī)律。第三節(jié)電磁感應(yīng)定律感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，閉合回路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，說(shuō)明回路中有電動(dòng)勢(shì)存在。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫感應(yīng)電戌勢(shì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體，就相當(dāng)于電源，如在磁場(chǎng)中切割磁感線的導(dǎo)體和磁通發(fā)生變化的線圈

5、等。2感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向在電源內(nèi)部，電流從電源負(fù)極流向正極，電動(dòng)勢(shì)的方向也是由負(fù)極指向正極，因此感"也動(dòng)勢(shì)的方向與感應(yīng)電流的方向一致，仍可用右手定則和楞次定綁來(lái)判斷。注意：對(duì)電源來(lái)說(shuō)，電流流出的端為電源的正極。3.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電路是否閉合無(wú)矢63感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是電源本身的特性，即只耍穿過(guò)電路的磁通發(fā)生變化，電路中就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，與電路是否閉合無(wú)關(guān)。若電路是閉合的，則電路中有感應(yīng)電流，若外電路是斷開(kāi)的，則電路中就沒(méi)有感應(yīng)電流，只有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。二、電磁感應(yīng)定律1電磁感應(yīng)定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式大量的實(shí)驗(yàn)表明：?jiǎn)卧丫€圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的人小，與穿過(guò)線圈的磁通變化率/成正比，即£=I對(duì)于N

6、匝線圈，有N2N尸”/二（式中N衣示磁通與線圈匝數(shù)的乘積，稱為磁鏈，用衣示。即三V于是對(duì)于N匝線圈，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=2直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中切割磁感線如圖6-1所示，abed是-個(gè)矩形線圈，它處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為夕的勻強(qiáng)戟場(chǎng)中，線圈平面和磁場(chǎng)垂直，ab邊可以在線圈平面上自由淆動(dòng)。設(shè)ab長(zhǎng)為/,勻速滑動(dòng)的速度為v,在川寸間內(nèi)，由位置ab滑動(dòng)到ab利用電磁感應(yīng)定律，ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)人小為圖6-1導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)魁圖6-2/?與y不垂直時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)上式適用于口_L八，_L夕的情況。如圖6-2所示，設(shè)速度v和磁場(chǎng)3之間有-夾角。將速度v分解為兩個(gè)互相垂直的分量vuV2»Vi=vcos

7、與8平行，不切割磁感線：V2=vsin與8垂直，切割磁感線。因此，導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Bln=Blvsin上式衣明，在磁場(chǎng)中，運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的人小與碗感應(yīng)強(qiáng)度B、導(dǎo)線長(zhǎng)度/、導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)速度v以及運(yùn)動(dòng)方向與磴感線方向之間夾角的正弦sin成正比。用右手定則可判斷ab上感應(yīng)電流的方向。若電路閉合，且電阻為R,則電路中的感應(yīng)電流為三、說(shuō)明1 .利用公式E=8八，計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)，若y為平均速度，則計(jì)算結(jié)果為平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：若V為瞬時(shí)速度，則計(jì)算結(jié)果為瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。2 .利用公式£=計(jì)算出的結(jié)果為時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值。t【例61】在圖6-1中，設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的碗感應(yīng)強(qiáng)度B為0

8、T,切割碗感線的導(dǎo)線長(zhǎng)度/為40cm,向右運(yùn)動(dòng)的速度v為5nVs,整個(gè)線框的電阻R為0.5，求：(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。焊袘?yīng)電流的大小和方向；使導(dǎo)線向右勻速運(yùn)動(dòng)所需的外力；(4)外力做功的功率；(5)感應(yīng)電流的功率。解：(1)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=Blv=6M0.45=0.2VEQ.2(2)線圈中的感應(yīng)電流為1=-=0.4AR0.5由右手定則可判斷出感應(yīng)電流方向?yàn)閍bcdo由于ab中產(chǎn)生了感應(yīng)電流，電流在磁場(chǎng)中將受到安培力的作用。用左手定則可判斷出ab所受安培力方向向左，與速度方向和反，因此若:要保證ab以速度V勻速向右運(yùn)動(dòng)，必須施加-個(gè)與安培力大小和等，方向相反的外力。所以，外力大小為F=

9、BII=0A0.40.4=0.016N外力方向向右。(4)外力做功的功率為p=Fv=0.0165=0.08W(5)感應(yīng)電流的功率為P'=EI=0.20.4=0.08W可以看到，尸二尸，這正是能量守恒定律所要求的?！纠?2】在個(gè)£?=0.0IT的勻強(qiáng)磁場(chǎng)里，放.個(gè)面積為0.001m2的線圈，線圈匝數(shù)為500匝。在0.1s內(nèi)，把線圈平面從與磁感線平行的位置轉(zhuǎn)過(guò)90。，變成與磁感線垂直，求這個(gè)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值。解：在0s時(shí)間內(nèi)，穿過(guò)線圈平面的磁通變化雖為=-=55-0=0.010.001=11(PWb感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=N=5001o'°i=0.05V第四節(jié)自

10、感現(xiàn)象一、自感現(xiàn)象當(dāng)線圈中的電流變化時(shí)，線圈本身就產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)電動(dòng)勢(shì)總是阻礙線圈中電流的變化。這種由于線圈本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生電磁感應(yīng)的現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱自感。在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，叫自感電動(dòng)勢(shì)。二、自感系數(shù)考慮自感電動(dòng)勢(shì)與線圈中電流變化的定量關(guān)系。當(dāng)電流流過(guò)回路時(shí)，回路中產(chǎn)生磁通，叫FI感祕(mì)通，用_L農(nóng)示。當(dāng)線圈匝數(shù)為N時(shí)，線圈的門感磁鏈為L(zhǎng)=NL同-電流流過(guò)不同的線圖，產(chǎn)生的磁鏈不同，為衣示各個(gè)線圈產(chǎn)生自感磁鏈的能力，將線圈的自感磁鏈與電流的比值稱為線圈的門感系數(shù)，簡(jiǎn)稱電感，用A農(nóng)示即A是-個(gè)線圈通過(guò)單位電流時(shí)所產(chǎn)生的磁鏈。電感的單位是亨利(H)以及亳亨(mH)、微亨

11、(H,它們之間的關(guān)系為1H=IO3mH=1(/*H三、電感的計(jì)算這里介紹環(huán)形螺旋線圈電感的計(jì)算方法。假定環(huán)形螺旋線圈均勻地繞在某種材料做成的圓環(huán)上，線圈的匝數(shù)為N,圓環(huán)的平均周長(zhǎng)為/.對(duì)于這樣的線圈，可近似認(rèn)為磁通都集中在線圈的內(nèi)部，而且磁通在截面S上的分布是均勻的。當(dāng)線圈通過(guò)電流/時(shí)，線圈內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度3與磁通分別為N1N1SB=H=BS=由N二可得NNSL=11說(shuō)明：線圈的電感是由線圈本身的特性所決定的，它與線圈的尺寸、匝數(shù)和媒介質(zhì)的碗導(dǎo)率有關(guān)，而與線圈中有無(wú)電流及電流的大小無(wú)關(guān)。其他近似環(huán)形的線圈，在鐵心沒(méi)有飽和的條件下，也可用上式近似計(jì)算線圈的電感，此時(shí)I是鐵心的平均長(zhǎng)度：若線圈不閉合

12、，不能用上式計(jì)算。(3)由于磁導(dǎo)率不是常數(shù)隨電流而變因此有鐵心的線圈其電感也不是個(gè)定值，這種電感稱為非線性電感。四、自感電動(dòng)勢(shì)由電磁感應(yīng)定律，可得自感電動(dòng)勢(shì)甲二，將L=代入，則tLiLh-LhILt自感電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈中電流的變化率成正比.當(dāng)線圈中的電流在1S內(nèi)變化1A時(shí)，引起的自感電動(dòng)勢(shì)是IV,則這個(gè)線圈的自感系數(shù)就是1H。五、自感現(xiàn)象的應(yīng)用向感現(xiàn)象在各種電器設(shè)備和無(wú)線電技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。日光燈的鎮(zhèn)流器就是利用線圈自感的個(gè)例了。如圖63是日光燈的電路圖。構(gòu)如圖64所示。1 .起動(dòng)器的結(jié)鎮(zhèn)流器1日光燈主66D器組成。鎮(zhèn)流堀起動(dòng)器是調(diào)個(gè)6充-3有日氛光氣燈的電路小圖玻璃泡，里而裝有兩個(gè)電圖

13、極4起動(dòng)個(gè)器固結(jié)定構(gòu)不圖動(dòng)的靜觸片和-個(gè)用雙金屬片制成的U形觸片。燈管內(nèi)充有稀薄的水銀蒸汽，當(dāng)水銀蒸汽導(dǎo)電時(shí)，就發(fā)出紫外線，使涂在管壁上的熒光粉發(fā)出柔和的光。由于激發(fā)水銀蒸汽導(dǎo)電所需的電壓比220V的電源電壓高得多，因此日光燈在開(kāi)始點(diǎn)亮之前需要個(gè)高出電源電壓很多的瞬時(shí)電壓。在日光燈正常發(fā)光時(shí)，燈管的電阻很小，只允許通過(guò)不大的電流，這時(shí)又耍使加在燈管上的電壓人人低于電源電壓。這兩方面的要求都是利用跟燈管串聯(lián)的鎮(zhèn)流器來(lái)達(dá)到的。2 工作原理當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，電源把電壓加在起動(dòng)器的兩極之間，使氛氣放電而發(fā)出輝光，輝光產(chǎn)生的熱量使U形片膨脹伸長(zhǎng)，跟靜觸片接觸而使電路接通，于是鎮(zhèn)流器的線圈和燈管的燈絲中就有電

14、流通過(guò)。電流接通后，啟動(dòng)器中的氛氣停止放電，u形觸片冷卻收縮，兩個(gè)觸片分離，電路自動(dòng)斷開(kāi)。在電路突然斷開(kāi)的瞬間，鎮(zhèn)流器的兩端產(chǎn)生-個(gè)瞬時(shí)高壓，這個(gè)電壓和電源電壓都加在燈管兩端，使燈管中的水銀蒸汽開(kāi)始導(dǎo)電，于是日光燈管成為電流的通路開(kāi)始發(fā)光。在日光燈正常發(fā)光時(shí)，與燈管串聯(lián)的鎮(zhèn)流器就起著降壓限流的作用，保證日光燈的正常工作。六、自感的危害自感現(xiàn)象也有不利的-【衍。在自感系數(shù)很犬而電流又很強(qiáng)的電路中，在切斷電源瞬間，由于電流在很短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生了很人變化，會(huì)產(chǎn)生很高的自感電動(dòng)勢(shì)，在斷開(kāi)處形成電弧，這不僅會(huì)燒壞開(kāi)關(guān)，甚至?xí)＜肮ぷ魅藛T的安全。因此，切斷這類電源必須采用特制的安全開(kāi)關(guān)。七、磁場(chǎng)能量電感線圈

15、也是-個(gè)儲(chǔ)能元件。經(jīng)過(guò)高等數(shù)學(xué)推導(dǎo)，線圈中儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量為«2叫LI2，2當(dāng)線圈中通有電流時(shí)，線圈中就要儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量，通過(guò)線圈的電流越大，儲(chǔ)存的能量就越多：在通有相同電流的線圈中，電感越人的線圈，儲(chǔ)存的能量越多，因此線圈的電感也反映了它儲(chǔ)存磁場(chǎng)能量的能力。與電場(chǎng)能量和比，磁場(chǎng)能量和電場(chǎng)能量有許多相同的特點(diǎn)：戟場(chǎng)能量和電場(chǎng)能量在電路中的轉(zhuǎn)化都是可逆的。例如，隨著電流的增人，線圈的戟場(chǎng)增強(qiáng)，儲(chǔ)人的磁場(chǎng)能量增多：隨著電流的減小，磁場(chǎng)減購(gòu)，磁場(chǎng)能量通過(guò)電磁感應(yīng)的作用，又轉(zhuǎn)化為電能。因此，線圈和電容器-樣是儲(chǔ)能元件，而不是電阻類的耗能元件。磁場(chǎng)能量的計(jì)算公式，在形式上與電場(chǎng)能量的計(jì)算公式相同。

16、第五節(jié)互感現(xiàn)象一、互感現(xiàn)象由于-個(gè)線圈的電流變化，導(dǎo)致另-個(gè)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱為耳感現(xiàn)象。在互感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，叫兀感電動(dòng)坍。二、互感系數(shù)倒圖6 5互感如圖6-5所示，M、N2分別為兩個(gè)線圈的匝數(shù)。當(dāng)線圈I中有電流通過(guò)時(shí)，產(chǎn)生的自感磁通為I.自感磁鏈為H=NiIioii的-部分穿過(guò)了線圈II,這-部分磁通稱為互感戟通21o同樣，當(dāng)線圈|通有電流時(shí)，它產(chǎn)生的自感碗通22有-部分穿過(guò)了線圈I，為互感磁通I2o設(shè)磁通2穿過(guò)線圈的所有各匝，則線圈II的互感磁鏈21=A721由于21是線圈I中電流力產(chǎn)生的，因此21是il的函數(shù)，即21FMM21稱為線圈I對(duì)線圈II的互感系數(shù)，簡(jiǎn)稱互感同

17、理，互感磁鏈12=;V112是由線圈II中的電流i2產(chǎn)生，因此它是”的函數(shù)，即12=M12/2可以證明，當(dāng)只有兩個(gè)線圈時(shí)，有”“韋：*12hh在國(guó)際單位制中，互感M的單位為亨利(H)互感M取決于兩個(gè)耦合線圈的幾何尺寸、匝數(shù)、相對(duì)位置和媒介質(zhì)。當(dāng)媒介質(zhì)是非鐵磴性物質(zhì)時(shí),M為常數(shù)。三、耦合系數(shù)研究?jī)蓚€(gè)線圈的互感系數(shù)和自感系數(shù)之間的關(guān)系。設(shè)Ki、K2為各線圈產(chǎn)生的互感磁通與自感磁通的比值，即KKK2衣示每-個(gè)線圈所產(chǎn)生的磁通有多少與相鄰線圈相交鏈。由于21=xn=L/b所以Ki=2iMMhNMM同理得1UV2=£1/1A2=L1/V2Ki與K2的兒何平均值叫做線圖的交鏈系數(shù)或楸合系數(shù)，用K

18、衣示,耦合系數(shù)用來(lái)說(shuō)明兩線圈間的耦合程度,因?yàn)?ij,G=12的值在0與1之間。當(dāng)K=0時(shí)，說(shuō)明線圈產(chǎn)生的磁通互不交鏈，因此不存在互感：當(dāng)時(shí)，說(shuō)明兩個(gè)線圈耦合得最緊，-個(gè)線圈產(chǎn)生的磁通全部與另個(gè)線圈相交鏈，其中沒(méi)有漏磁通，因此產(chǎn)生的互感最大，這種情況又稱為全耦介?；ジ邢禂?shù)決定于兩線圈的自感系數(shù)和耦合系數(shù)M=KLL四、互感電動(dòng)勢(shì)設(shè)兩個(gè)靠得很近的線圈，當(dāng)?shù)趥€(gè)線圈的電流力發(fā)生變化時(shí)，將在第二個(gè)線圈中產(chǎn)生互感電動(dòng)勢(shì)EM2,根據(jù)電磁感應(yīng)定律，可得設(shè)兩線圈的互感系數(shù)M為常數(shù)，將21=M/代入上式.得同理，當(dāng)?shù)诙€(gè)線圈中電流”發(fā)生變化時(shí)，在第-個(gè)線圈中產(chǎn)生互感電動(dòng)勢(shì)皿1為E次二M2上式說(shuō)明，線圈中的互感電動(dòng)

19、勢(shì)，與互感系數(shù)和另-線圈中電流的變化率的乘積成正比?；ジ须妱?dòng)勢(shì)的方向，可用楞次定律來(lái)判斷?；ジ鞋F(xiàn)象在電工和電/技術(shù)中應(yīng)用非常廣泛，如電源變壓器，電流互感器、電壓互感器和中周變壓器等都是根據(jù)互感原理匚作的。第六節(jié)互感線圈的同名端和串聯(lián)、互感線圈的同名端(/J )線4- -6)+ -6鐵棒圖66互感線圈的極性1 .同名端在電了-電路中，對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上的有電磁耦合的圈，常常需要知道互感電動(dòng)勢(shì)的極性。如圖66所示，圖中兩個(gè)線圈乙2繞在同-個(gè)圓柱形上，Ai中通有電流幾當(dāng)i增大時(shí)，它所產(chǎn)生的磁通I增加，Ai中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，3中產(chǎn)生互感電動(dòng)勢(shì)，這兩個(gè)電動(dòng)勢(shì)都是由于磁通I的變化引起的。根據(jù)楞次定卸可知，它

20、們的感應(yīng)電流都要產(chǎn)生與磁通1相反的磁通，以阻礙原磁通I的增加，由安培定則可確定以、山中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向，即電源的正、負(fù)極，標(biāo)注在圖上,可知端點(diǎn)1與3、2與4極性相同。(2)當(dāng)/減小時(shí)，4、A2中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向都反了過(guò)來(lái)，但端點(diǎn)1與3、2與4極性仍然相同。(3)無(wú)論電流從哪端流入線圈，1與3、2與4的極性都保持相同。這種在同一變化磁通的作用下，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)極性和同的端點(diǎn)叫同幺端，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)極性相反的端點(diǎn)叫片名心。2 同名端的表示法圖68判定同名端實(shí)驗(yàn)電路在電路中，-般用“”衣示同名端，如圖67所示。在標(biāo)出同名端后，每個(gè)線圈的具體繞法和它們之間的相對(duì)位置就不需耍在圖上農(nóng)示出來(lái)了。圖67同名端表示注

21、3 同名端的判定若已知線圈的繞法，可用楞次定律直接判定。若不知道線圈的具體繞法，可用實(shí)驗(yàn)法來(lái)判定。圖6-8是判定同名端的實(shí)驗(yàn)電路。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電流從線圈的端點(diǎn)1流入，且電流隨時(shí)間在增人。若此時(shí)電流衣的指針向正刻度方向偏轉(zhuǎn)，則說(shuō)明1與3是同名端，否則1與3是異名端。二、互感線圈的串聯(lián)把兩個(gè)互感線圈串聯(lián)起來(lái)有兩種不同的接法。異名端相接稱為順;X同名端相接稱為反：1順中順串的兩個(gè)互感線圈如圖69所示，電流由端點(diǎn)1經(jīng)端點(diǎn)2>3流向端點(diǎn)4c()圖69互感線圈的順串圖610互感線圈的反串順串時(shí)兩個(gè)互感線圈上將產(chǎn)生四個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，兩個(gè)自感電動(dòng)勢(shì)和兩個(gè)互感電動(dòng)勢(shì)。由于兩個(gè)電感線圈順串，這四個(gè)感應(yīng)電動(dòng)

22、勢(shì)的正方向相同，因而總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=El+EwaEl/+E.W2=A1+A2+2M,2,=(A1+L2+2M)/=L順廠心=S+L2+2M是兩個(gè)互感線圈的總電感。因此，順串時(shí)兩個(gè)互感線圈相當(dāng)于-個(gè)具有等效電感為H=Zj+L2+2M的電感線圈。2反串反串的兩個(gè)互感線圈如圖6-10所示。與順串的情形類似，兩個(gè)互感線圈反串時(shí)，相當(dāng)于-個(gè)具有等效電感為L(zhǎng)=L,+L22M的電感線圈。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分別測(cè)得A*和L反，就可計(jì)算出互感系數(shù)Mi順一2反4在電了電路中，常常需要使用具有中心抽頭的線圈，并且要求從中點(diǎn)分成兩部分的線圈完全相同。為了滿足這個(gè)要求，在實(shí)際繞制線圈時(shí)，可以用兩根相同的漆包線平行地繞在同一個(gè)

23、心子上，然后，把兩個(gè)線圈的異名端接在-起作為中心抽頭。如果兩個(gè)完全相同的線圈的同名端接在-起，則兩個(gè)線圈所產(chǎn)生的磁通在任何時(shí)候都是人小相等而方向相反的，因此相互抵消，這樣接成的線圈就不會(huì)有磁通穿過(guò)，因而沒(méi)有電感，它在電路中只起個(gè)電阻的作用。所以，為獲得無(wú)感電阻，可以在繞制電阻時(shí)，將電阻線對(duì)折，雙線并繞。第七節(jié)渦流和磁屏蔽一、渦流1 .渦流把塊狀金屬放在交變磁場(chǎng)中，金屬塊內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電流。這種電流在金屬塊內(nèi)自成回路，象水的旋渦，因此叫渦電流，簡(jiǎn)稱渦流。由于整塊金屬電阻很小，所以渦流很人，不可避免地使鐵心發(fā)熱，溫度升高，引起材料絕緣性能下降，甚至破壞絕緣造成事故。鐵心發(fā)熱，還使-部分電能轉(zhuǎn)換為熱能

24、白口浪費(fèi)，這種電能損失叫渦流損失。在電機(jī)、電器的鐵心中，完全消除渦流是不可能的，但可以采取有效措施盡可能地減小渦流。為減小渦流損失，電機(jī)和變壓器的鐵心通常不用整塊金屬，而用涂有絕緣漆的薄硅鋼片疊壓制成。這樣渦流彼限制在狹窄的薄片內(nèi)，回路電阻很人，渦流人為減小，從而使渦流損失大大降低。鐵心采用硅鋼片，是因?yàn)檫@種鋼比普通鋼電阻率人，可以進(jìn)-步減少渦流損失，硅鋼片的渦流損失只有普通鋼片的1/51/4。2 .渦流的應(yīng)用在-些特殊場(chǎng)合，渦流也可以被利用，如可用于有色金屬和特種合金的冶煉。利用渦流加熱的電爐叫口頻收"爐，它的主要結(jié)構(gòu)是-個(gè)與大功率高頻交流電源相接的線圈，彼加熱的金屬就放在線圈中間的州圳內(nèi)，當(dāng)線圈中通以強(qiáng)人的高頻電流時(shí)，它的交變磁場(chǎng)在堆砌內(nèi)的金屬中產(chǎn)生強(qiáng)大的渦流，發(fā)出大量的熱，使金屬熔化。二、磁屏蔽1 .磁屏蔽在電(技術(shù)中，儀器中的變壓器或其他線圈所產(chǎn)生的漏碗通，可能會(huì)影響某些器件的正常工作，出現(xiàn)干擾和自激，因此必須將這些器件屏腋起來(lái)，使其免受外界磁場(chǎng)的影響，這種措施叫磁屏鼓。2 .方法利用軟磁材料制成屏蔽罩，將需要屏蔽的器件放在罩內(nèi)。常常用銅或鋁等導(dǎo)電性能良好的金屬制成屏蔽罩。(2)將相鄰的兩個(gè)線圈互相垂直放置。本章小結(jié)、感應(yīng)電流和感