XXXX年“百千萬”維修電工理論培訓第一章電工基礎(共48張)

1、2013年“百千萬”維修電工理論培訓 電工基礎第一章電子技術基礎知識第二章電動機知識第三章變壓器知識第四章自動控制知識第五章先進控制技術第六章電力電子變流技術第七章第一章 電工基礎第一節(jié) 復雜直流電路第二節(jié) 磁場與磁場方向第三節(jié)磁路和磁路定律第四節(jié)電磁感應第五節(jié)自感和自感系數(shù)課程內(nèi)容第六節(jié) 互感和互感系數(shù)第七節(jié) 電磁鐵和渦流、基爾霍夫定律1、基爾霍夫電流定律 基爾霍夫電流定律(KCL)又稱節(jié)點電流定律或基爾霍夫第定律。其內(nèi)容是：電路中任意個節(jié)點上，流入節(jié)點的電流之和等于流出該節(jié)點的電流之和，其數(shù)學表達式為。 (1.1)或 (1.2) 基爾霍夫電流定律不僅適用于節(jié)點，也可推廣應用于任意假定的封閉

2、面。假定個封閉面把部分電路包圍起來，則流進封閉面的電流等于從封閉面流出的電流。 多么復雜的電路都是通過兩根導線與電源連接，流過這兩根導線的電流必然相等。 為了分析方便，常假設各個支路中的電流方向(稱為參考方向)，并且標在電路圖上。若計算結(jié)果為正，說明支路電流實際方向與參考方向相同；如果支路電流為負值，說明支路電流實際方向與參考方向相反。第一節(jié)復雜直流電路2、基爾霍夫電壓定律 基爾霍夫電壓定律(KVL)又稱回路電壓定律或基爾霍夫第二定律。其內(nèi)容是：對于電路中的任回路，沿回路繞行方向的各段電壓的代數(shù)和等于零，其數(shù)學表達式為 (1.3)或 (1.4) 應用基爾霍夫第二定律列回路電壓方程時，用 形式較

3、多，步驟如下： (1) 假設各支路電流的參考方向和回路的繞行方向。 (2) 將回路中全部電阻上的電壓豫寫在等式邊，若通過電阻的電流方向與繞行方向致，則該電阻上的電壓取正號，反之取負號。 (3) 將回路中全部電動勢寫在等式另邊，若電動勢的方向(由負極指向正極)與回路繞行方向致，則該電動勢取正號，反之取負號。 注意: 用式 計算時，電壓、電動勢都集中在等式邊。有關電動勢正負號規(guī)定恰好相反，也就是說，當電動勢的方向與回路繞行方向相反時，該電動勢取正號，反之取負號。第一節(jié)復雜直流電路二、 節(jié)點電壓法 當復雜直流電路的支路較多而節(jié)點較少時，采用節(jié)點電壓法計算比較方便。節(jié)點電壓法以節(jié)點電壓為未知量，先求出

4、節(jié)點電壓，再根據(jù)含源電路歐姆定律求出各支路電流。用節(jié)點電壓法解題的步驟如下： 1 、選定參考點和節(jié)點電壓的方向。 2 、求出節(jié)點電壓 ，分母各項的符號都是正的，分子各項的符號按規(guī)則確定：凡電動勢的方向指向A節(jié)點時取正號，反之取負號。 3 、根據(jù)含源支路歐姆定律求出各支路電流。第一節(jié)復雜直流電路三、支路電流法 支路電流法是以支路電流為未知量，依據(jù)基爾霍夫定律列出節(jié)點電流方程和回路電壓方程，然后解聯(lián)立方程組，求出各支路電流。如果電路有m條支路、靠個節(jié)點，即可列出(n1)個獨立節(jié)點電流方程和m(n1)個獨立回路電壓方程。所列方程必須有新支路，沒有新支路的方程不是獨立方程。支路電流法適用于支路較少的復

5、雜電路。 用支路電流法解題的步驟如下： 1、 先假設各支路電流參考方向和回路繞行方向。 2、 根據(jù)基爾霍夫電流定律列出(n1)個獨立電流方程。 3、 根據(jù)基爾霍夫電壓定律列出m(n1)個獨立回路電壓方程。 如果求得的支路電流為正值，說明支路電流的實際方向與參考方向相同，如果求得的支路電流為負值，說明支路電流的實際方向與參考方向相反。第一節(jié)復雜直流電路四、戴維南定理第一節(jié)復雜直流電路圖11 含源二端網(wǎng)絡 任何具有兩個出線端的部分電路都稱為二端網(wǎng)絡。含有電源的二端網(wǎng)絡稱為含源二端網(wǎng)絡或有源二端網(wǎng)絡，否則叫做無源二端網(wǎng)絡。 任何個含源二端線性網(wǎng)絡都可以用個等效電源來代替，這個等效電源的電動勢 E等于

6、該網(wǎng)絡的開路電壓U。，內(nèi)阻r等于該網(wǎng)絡內(nèi)所有電源不作用，僅保留其內(nèi)阻時，網(wǎng)絡兩端的輸入電阻(等效電阻)Ri，如圖11所示。 應用戴維南定理分析含源二端網(wǎng)絡的目的是用等效電源代替二端網(wǎng)絡，適用于求復雜電路中某條支路的電流。 用戴維南定理求R支路電流的步驟如下： 1、 把電路分為待求支路和含源二端網(wǎng)絡兩部分。 2、 斷開待求支路，求出含源二端網(wǎng)絡開路電壓U0，即為等效電源的電動勢E。 3、 將網(wǎng)絡內(nèi)各電源置零(即將電壓源短路，電流源開路)，僅保留電源內(nèi)阻，求出網(wǎng)絡兩端的輸入電阻Ri，即為等效電源的內(nèi)阻r。 4、 畫出電源二端網(wǎng)絡的等效電路，接入待求支路，則待求支路的電流為第一節(jié)復雜直流電路1. 在

7、直流電路中，基爾霍夫第二定律的正確表達式是( B )。(A) 0 (B) 0 (C) IR0 (D) E0第一節(jié)復雜直流電路第二節(jié) 磁場與磁場方向、磁場和磁場的基本性質(zhì) 磁體兩端磁性最強的區(qū)域叫磁極。任何磁體都具有兩個磁極，無論怎樣把磁體分割，它總是保持兩個磁極。把根磁鐵放在另根磁鐵的附近，兩根磁鐵的磁極之間會產(chǎn)生相互作用的磁力，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。磁極之間相互作用的磁力，不是磁極之間直接發(fā)生的，而是通過磁場傳遞的。 磁場是種物質(zhì)，具有力和能的性質(zhì)。永久磁鐵的周圍存在著種彌漫于空問的特殊形態(tài)的物質(zhì)也是磁場，是個穩(wěn)定的磁場。二、磁場的方向 把個小磁針放在磁場中的任點，可以看到小磁

8、針受到磁場力的作用，靜止之后兩極不再指向南北方向，而指向別的方向，即磁場是具有方向性的。 規(guī)定：在磁場中的任點，小磁針N極受力的方向，亦即小磁針靜止時N極所指的方向，就是那點的磁場方向。 在磁場中利用磁力線(有的版本稱為磁感線)來形象地表示各點的磁場方向。如圖12所示。由圖142可知，磁力線具有以下幾個特征： 1、 磁力線是互不交叉的閉合曲線。在磁體外部由N極指向S極，在磁體內(nèi)部由S極指向N極。 2、 磁力線上某點的切線方向，就是該點的磁場方向。 3、 磁力線的疏密程度反映了磁場的強弱。磁力線越密表示磁場越強，越疏表示磁場越弱。圖12 磁力線第二節(jié) 磁場與磁場方向第二節(jié) 磁場與磁場方向三、電流

9、的磁場 磁體周圍存在著磁場，但并不是磁場的惟來源，電流也能產(chǎn)生磁場，電和磁是有密切聯(lián)系的。通電直導線產(chǎn)生的磁場方向可用安培定則來判斷，用右手握住通電直導線，讓拇指指向電流方向，則四指環(huán)繞的方向就是磁力線的方向。3. 把3塊磁體從中間等分成6塊可獲得(D)個磁極。(A) 6 (B) 8 (C) 10 (D) 12第三節(jié)磁路和磁路定律、磁場的幾個物理量 1、磁感應強度 為了研究磁場中各點的強弱和方向，引入磁感應強度這個物理量。 把段通電導線垂直地放久磁場中，導線長度定時，電流I越大，導線受到的磁場力F也越大；電流定時,導線長度越長，導線受到的磁場力F也越大。即通電導線受到的磁場力F與通過的電流I和

10、導線的長度L成正比，或者說F與I L成正比，是個恒量，但磁場中不同的地方，這個比值是不同的。在磁場中垂直磁場方向的道電導線，所受的磁場力F與電流I和導線長度L的乘積 IL的比值叫做通電導線所在處的磁感應強度，用B表示，則(1.5)磁感應強度是個矢量，它的方向就是此點的磁場方向。單位是特斯拉，簡稱特，用字母T表示。在磁感應強度大的地方磁力線密些，在磁感應強度小的地方磁力線就疏些。 2、磁通磁場在空間的分布情況，可以用磁力線的多少和疏密程度來形象描述，但只能作定性分析。通過與磁場方向垂直的某面積上的磁力線的總數(shù)，叫做通過該面積的磁通量，簡稱磁通，用字母表示。磁場的磁感應強度用B表示，平面的面積用S

11、表示，穿過這個平面的磁通量為(1.6)磁通的單位是韋伯，簡稱韋，用Wb表示。 當面積定時，通過該面積的磁通越大，磁場就越強。第三節(jié)磁路和磁路定律 3、磁導率 磁感應強度是描述磁場中各點磁場強弱和方向的物理量。磁感應強度與媒介質(zhì)磁導率有關。磁導率是個用來表示媒介質(zhì)導磁性能的物理量，不同的媒介質(zhì)磁導率不同。它的單位是亨米，用符號H/m表示。真空中的磁導率是個常數(shù)，用0表示，實驗測得0=4107Hm。 媒介質(zhì)的磁導率與真空的磁導率的比值叫做相對磁導率，用r表示，即 (1.7) 相對磁導率只是個比值，沒有單位。 根據(jù)磁導率的大小，可把物質(zhì)分為三類： r1的物質(zhì)叫順磁物質(zhì)，r1的物質(zhì)叫鐵磁物質(zhì)。 第三節(jié)

12、磁路和磁路定律 4、磁場強度 磁場中某點的磁感應強度B與媒介質(zhì)磁導率的比值，叫做該點的磁場強度，用H來表示，即 (1. 8)磁場強度也是個矢量。在均勻的媒介質(zhì)中，方向與磁感應強度是致的，單位為安米，用符號Am表示。磁場強度的數(shù)值只與電流的大小及導體的形狀有關，而與磁場媒介質(zhì)的磁導率無關。也就是說，在定電流時，同點的磁場強度不因磁場媒介質(zhì)的不同而改變。第三節(jié)磁路和磁路定律二、磁場對載流導體的作用 1、磁場對載流直導體的作用 如圖13所示，磁場對處在其中的載流直導體有力的作用，導體所受的電磁力的大小為(1.9)式中，a載流直導體與磁感應強度方向的夾角；L導體在磁場中的有效長度，單位是米(m)； I

13、導體中的電流強度，單位是安(A)； F導體受到的電磁力單位是牛(N)。 第三節(jié)磁路和磁路定律 圖13 磁場對處在其中的載流直導體有力的作用結(jié)論: 當導體垂直于磁感應強度的方向放置時，即=900。，導體受到的電磁力最大；當導體平行放置時，即=00。，導體受到的電磁力為零。其方向可用左手定則判斷：將左手伸平，拇指與四指垂直放在個平面上，讓磁力線垂直穿過手心，四指指向電流方向，則大拇指所指的方向就是直導體的受力方向，如圖14所示。結(jié)論 兩根平行直導體，通以相同方向的電流時，會相互吸引，通以相反方向的電流時，會相互排斥。(判定方法：先假設其中根直導體的電流方向，用安培定則得出其磁場方向，再用左手定則判

14、定另根直導體在此磁場中的受力方向即可得出結(jié)論。)圖14 左手定則 第三節(jié)磁路和磁路定律 2、磁場對通電矩形線圈的作用 如圖15所示，在勻強磁場中放通電線圈abed，當線圈平面與磁力線平行時，ad邊和bc邊不受磁場作用力，但ab邊和cd邊因與磁力線垂直，受到磁場的作用力F1和F2，且F1=F2，受到作用力的兩個邊叫做有效邊。圖15 磁場對通電線圈的作用 根據(jù)左手定則判定有效邊所受的作用力，可知兩邊所受作用力方向相反，且大小相等，形成對力偶，線圈將做順時針轉(zhuǎn)動。 如圖15所示，線圈在轉(zhuǎn)矩M的作用下順時針方向旋轉(zhuǎn)，當線圈平面與磁力線的夾角為a時，則此時的轉(zhuǎn)矩為M=BIScosa (1.10)如果線圈

15、由N匝構(gòu)成，則轉(zhuǎn)矩為M=NBIScosa (1.11)第三節(jié)磁路和磁路定律結(jié)論: 當線圈平面與磁力線平行時，a=0，cos0=1，此時轉(zhuǎn)矩最大，M= BIS.當線圈平面與磁力線垂直時，a=90，cos90= 0，此時的轉(zhuǎn)矩為零。第三節(jié)磁路和磁路定律三、磁路磁通(磁力線)集中通過的閉合路徑稱為磁路。要想得到較強的磁場，就要把磁通集中在個定型的路徑中。最好的方法是利用鐵磁材料按照電器的結(jié)構(gòu)要求而做成各種形狀的鐵心，從而使磁通形成各自所需要的閉合路徑。常見的磁路如圖16所示。磁路按結(jié)構(gòu)不同可分為無分支磁路和分支磁路，分支磁路又可分為對稱分支磁路和不對稱分支磁路。圖16(a)為無分支磁路，圖16(b)

16、和圖16(d)為對稱分支磁路，圖16(c)為不對稱分支磁路。 圖16 不同的磁路第三節(jié)磁路和磁路定律四、磁路的歐姆定律1、磁阻電路中有電阻，電阻是電流在電路中所受到的阻礙作用。磁路跟電路類似，磁路中也有磁阻，磁阻就是磁通通過磁路時所受到的阻礙作用，用符號Rm 表示。與導體的電阻相似，磁路中磁阻的大小與磁路的長度成正比，與磁路的橫截面積S成反比，并與組成磁路的材料性質(zhì)有關，用公式表示為 (1.12) 如果鐵心的幾何尺寸定時，磁導率越大，則磁阻越小。磁阻的單位是1亨，用字母1H表示。在鐵磁物質(zhì)組成的磁路中，磁阻非線性是因為磁導率的非線性引起的。2、磁通勢 線圈所產(chǎn)生磁通的數(shù)目，隨著線圈匝數(shù)和所通過

17、的電流的增大而增加，即通電線圈產(chǎn)生的磁通與線圈匝數(shù)和所通過的電流的乘積成正比。把通過線圈的電流和線圈匝數(shù)的乘積，稱為磁通勢(磁動勢)，用符號Em表示，單位是安培，用A表示。如果用N表示線圈的匝數(shù)，I表示通過線圈的電流，則磁通勢可寫成 (1.13)第三節(jié)磁路和磁路定律 3、磁路的歐姆定律 通過磁路和磁通與磁通勢成正比，而與磁阻成反比，用公式表示為(1.14) 與電路的歐姆定律相似，磁通對應于電流，磁通勢對應于電動勢，磁阻對應于電阻，叫做磁路的歐姆定律。圖17是電路和磁路的對比。圖17 電路和磁路的對比注意 磁路與電路有本質(zhì)的不同。電路斷開時，電流為零，電動勢依然存在；可是磁路沒有開路狀態(tài)，也不可

18、能有開路狀態(tài)，因為磁力線是不可斷開的閉合曲線。利用鐵磁性物質(zhì)作外殼，可起到磁屏蔽的作用，原因是鐵磁物質(zhì)的磁阻小，外磁場的磁力線絕大部分通過鐵殼，漏人鐵殼內(nèi)的磁力線很少，從而將殼內(nèi)部屏蔽起來，以避免外磁場的干擾。 第三節(jié)磁路和磁路定律磁路和電路有很多相似之處，表11為磁路與電路對應的物理量及其關系式。電 路磁 路電流I(A)磁通中(Wb)電阻R=L/S磁阻Rm=L/s(1/H)電阻率p(m)磁導率(Hm)電動勢E(V)磁通勢Em=IN(A匝)電路歐姆定律I=E/R磁路歐姆定律=Em/Rm第三節(jié)磁路和磁路定律第四節(jié)電磁感應、電磁感應現(xiàn)象 實驗1 如圖18所示，讓導體AB在磁場中向前或向后運動，電流

19、表的指針就發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電路中產(chǎn)生了電流；如果AB靜止或上下運動時，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，說明電路中沒有電流產(chǎn)生。 結(jié)論：閉合電路中的部分導體做切割磁力線的運動時，電路中就有電流產(chǎn)生。圖18 直導體的電磁感應現(xiàn)象 結(jié)論1：不論是導體運動，還是磁場運動，只要閉合電路的部分導體切割磁力線，電路中就有電流產(chǎn)生。 結(jié)論2：在導體和磁場不發(fā)生相對運動的情況下，只要穿過閉合電路的磁通發(fā)生變化，閉各電路中就有電流產(chǎn)生。由于磁通變化而在導體或線圈中產(chǎn)生感應電動勢的現(xiàn)象稱為電磁感應。由電磁感應產(chǎn)生的電動勢稱為感應電動勢，由感應電動勢產(chǎn)生的電流叫感應電流。結(jié)論 產(chǎn)生電磁感應的條件是通過線圈回路的磁通必須發(fā)生變化。第四

20、節(jié)電磁感應二、楞次定律 1、實驗現(xiàn)象及原因 當磁鐵的S極插入或抽出線圈時，線圈中就有感應電流產(chǎn)生，但方向相反；當磁鐵的 N極插入或抽出線圈時，線圈中就有感應電流產(chǎn)生，但方向相反。但插入S極與拔出N極時電流方向相同，插入N極與拔出S極時的電流方向相同。 當磁鐵插入或抽出時，線圈由于產(chǎn)生感應電流而具有了磁性，磁鐵和線圈之間必定會發(fā)生相互作用。根據(jù)能量守恒定律可知，能量不能憑空產(chǎn)生，也不會無故消失，只能由種形式轉(zhuǎn)化為另種形式。感應電流總是阻礙磁通的運動趨勢。也就是說當插入線圈時，線圈中的磁通變化趨勢是增加的，靠近磁鐵的端出現(xiàn)同性磁極，相互推斥；當拔出線圈時，線圈中的磁通變化趨勢是減少靠近磁鐵的端出現(xiàn)

21、異性磁極，相互吸引. 第四節(jié)電磁感應 實驗2 如圖19所示，把磁鐵插入線圈，或把磁鐵從線圈中抽出時，電流表都發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明閉合電路中產(chǎn)生了電流。如果磁鐵插入線圈后靜止不動，或磁鐵和線圈以同速度運動，即保持相對靜止，電流表指針不偏轉(zhuǎn)，說明閉合電路中沒有電流產(chǎn)生。 圖19 螺旋線圈的電磁感應現(xiàn)象第四節(jié)電磁感應2、定律內(nèi)容 當穿過線圈的磁通(原有的磁通)變化時，感應電動勢的方向總是企圖使它的感應電流產(chǎn)生的磁通阻止原有磁通的變化。也就是說，當線圈原磁通增加時，感應電流就要產(chǎn)生與它方向相反的磁通去阻礙它的增加；線圈原磁通減少時，感應電流就要產(chǎn)生與它方向相同的磁通去阻礙它的減少。 當磁鐵插入線圈時，穿過線

22、圈磁通增加，感應電流的磁場方向跟磁通的方向相反，阻礙磁通的增加；當磁鐵拔出線圈時，穿過線圈的磁通減少，感應電流的磁場方向跟磁鐵的磁場方向相同，阻礙磁通的減少。結(jié)論 感應電流的方向，總是要使感應電流的磁場阻礙引起感應電流的磁通的變化。第四節(jié)電磁感應 3、用楞次定律判定感應電動勢的具體步驟 (1) 明確原來磁場的方向以及閉合電路的磁通是增加還是減少。 (2) 根據(jù)楞次定律確定感應電流的磁場方向。 (3) 利用安培定則來確定感應電流的方向。說明 直導體中感應電動勢的方向可以用楞次定律來判定。但用右手定則更為簡便。右手定則的內(nèi)容是：伸平右手，拇指與其余四指垂直，讓磁力線穿過手心，拇指指向?qū)w運動方向，

23、則四指的方向就是感應電動勢或感應電流的方向。第四節(jié)電磁感應結(jié)論 線圈中感應電動勢的大小，取決于線圈中磁通的變化速度，而與線圈中磁通本身的大小無關。如果式中， 表示單位時間內(nèi)線圈磁通的變化量，叫磁通的變化率。 線圈中感應電動勢的大小與穿過線圈的磁通的變化率(即變化快慢)成正比，這個規(guī)律叫做法拉第電磁感應定律。如果線圈有N匝，由于每匝線圈內(nèi)的磁通變化都相同，整個線圈由N匝線圈串聯(lián)組成，線圈中的感應電動勢就是單匝時的N倍，即 三、法拉第電磁感應定律 如果用=21，表示線圈在t=t2t1時間內(nèi)磁通的變化量，則(1.15) （1.16） = o，則e=o； 越大，則e越大。=0時，即使線圈中磁通再大，也

24、不會產(chǎn)生感應電動勢。 進步推導，直導體以定速度與磁場成a角運動時，導體中感應電動勢的大小為 |E|=|BLVsin| (1.17)第四節(jié)電磁感應說明 在應用e= BLVsin時，如果V是段時間內(nèi)的平均速度，e就是這段時間內(nèi)感應電動勢的平均值；如果V是某時刻的瞬時速度，e就是那個時刻感應電動勢的瞬時值。用楞次定律和右手定則都可以判定感應電流的方向，且結(jié)論致。如果導體和磁場之間有相對運動時，用右手定則判定感應電流的方向，較為簡便。如果導體和磁場之間無相對運動，而感應電流的產(chǎn)生僅是由于“穿過閉合電路的磁通發(fā)生了變化”，則用楞次定律來判定感應電流的方向。結(jié)論直導體是線圈相當于匝的特殊情況，右手定則是楞

25、次定律的特殊形式，e= BLVsin是法拉第電磁感應定律的特殊形式。第四節(jié)電磁感應第五節(jié)自感和自感系數(shù)、自感現(xiàn)象 實驗1如圖110所示，先合上開關S，調(diào)節(jié)R的電阻，使同規(guī)格的兩個燈泡HL1。和HL2的明亮程度相同。調(diào)節(jié)R使兩燈炮正常發(fā)光，然后斷開開關S。 現(xiàn)象：關上開關的瞬間，跟R串聯(lián)的HL2。立刻亮起來，跟有鐵心的線圈L串聯(lián)的 HL1逐漸亮起來。 原因：在接通電路瞬間，電路中的電流增大，穿過線圈L的磁通也隨著增加。則產(chǎn)生感生電動勢阻礙線圈中的電流增大。實驗2如圖111所示，把燈泡HL和帶鐵心的電阻較小的線圈L并聯(lián)在直流電路里。接通電路，燈HL正常發(fā)光后，再斷開電路。 現(xiàn)象：斷電的瞬間，燈泡突

26、然發(fā)出很強的亮光，然后才熄滅。 原因：電路斷開的瞬間，通過線圈的電流突然減弱，穿過線圈的磁通很快減少，就會在線圈中產(chǎn)生感應電動勢。電源斷開了，但線圈L和燈泡HL組成了閉合回路，有感應電流通過，燈泡不會立即熄滅。圖110 自感實驗電路(接通電源) 圖111 自感實驗電路(斷開電源)結(jié)論 當線圈中的電流發(fā)生變化時，線圈本身就產(chǎn)生了感應電動勢，這個電動勢總是阻礙線圈中電流的變化。由于線圈本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象叫做自感現(xiàn)象。在線圈中產(chǎn)生感應電動勢叫做自感電動勢。第五節(jié)自感和自感系數(shù) (1.19)公式中，由線圈自身電流所產(chǎn)生的自感磁鏈(Wb)； i流過線圈的電流(A)； L線圈的電感量(

27、H)。二、自感系數(shù)當個空線圈通過電流后，這個電流產(chǎn)生的磁場使每匝線圈具有的磁通叫自感磁通，用表示。當電流通過匝數(shù)為L的線圈時，線圈每匝都有自感磁通穿過，如果每匝的磁通都相同，這個線圈的自感磁鏈為 =N (1.18)為了表明各個線圈產(chǎn)生自感磁鏈的能力，將線圈的自感磁鏈與電流的比值，即線圈中通過單位電流所產(chǎn)生的自感磁鏈叫做線圈(或回路)的自感系數(shù)，簡稱電感，用符號L表示，即 第五節(jié)自感和自感系數(shù) 電感量是衡量線圈通過單位電流時能夠產(chǎn)生自感磁鏈本領的物理量。當線圈通過1A電流能夠產(chǎn)生lWb的自感磁鏈，那么該線圈的電感量就是1H。 自感系數(shù)的單位：亨利(H)，較小單位毫亨(mH)和微亨(uH)。 換算

28、關系：1H=1103 mH=1106uH 對有鐵心線圈，自感系數(shù)L不是常數(shù)，對空心線圈，媒介質(zhì)是空氣，空氣磁導率u恒定不變，當其結(jié)構(gòu)定時，L為常數(shù)。自感系數(shù)L是空心線圈的固有參數(shù)，它的大小取決于線圈的幾何尺寸及線圈中介質(zhì)的磁導率。第五節(jié)自感和自感系數(shù)三、自感電動勢1、自感電動努的大小個N匝的空心線圈可認為是線性電感，自感電動勢的數(shù)學表達式 把=Li代入，可得自感電動勢 式中，L線圈的電感量(H)； 電流對時間的變化率(As)。(1.20) 說明 自感電動勢的大小與線圈中電流的變化率成正比。當線圈中的電流在ls內(nèi)變化1A時，引起的自感電動勢為1V，這個線圈的自感系數(shù)就是1H。當線圈電感量定時，線

29、圈的電流變化越快，自感電動勢就越大；線圈的電流變化越慢，自感電動勢就越小；線圈的電流不變，就沒有自感電動勢。反之，在電流變化率定韻情況下，若線圈的電感量越大，自感電動勢就越大；若線圈的電感量L越小，自感電動勢就越小。電感量也反映了線圈產(chǎn)生自感電動勢的能力。 2、自感電動勢的方向 自感電動勢的方向可以用楞次定律判斷。自感電動勢的方向總是和原電流變化的趨勢相反。原電流的變化趨勢是增大的，自感電動勢產(chǎn)生的感生電流阻礙原電流的增大，從而與原電流方向相反。原電流的變化趨勢是減小的，自感電動勢產(chǎn)生的感生電流阻礙原電流的減小，從而與原電流方向相同。第五節(jié)自感和自感系數(shù)第六節(jié) 互感和互感系數(shù) 、互感現(xiàn)象假如兩

30、個線圈或回路靠得很近，當?shù)趥€線圈中有i1通過時，它所產(chǎn)生的自感磁通11，必然有部分要穿過第二個線圈，這部分叫做互感磁通，用12表示，它在第二個線圈上產(chǎn)生互感磁鏈12,。 如果i1隨時間變化，則12也隨時間變化，在第二個線圈中將要產(chǎn)生感應電動勢。這種由于個線圈的電流變化，而在另線圈中產(chǎn)生感應電動勢的現(xiàn)象叫做互感現(xiàn)象。產(chǎn)生的感應電動勢叫互感電動勢Em2。 同理，當i2隨時間變化時，在第個線圈中產(chǎn)生互感電動勢Em1。說明 比較自感現(xiàn)象可知，自感是線圈自身發(fā)生的電磁感應，互感是具有耦合關系的兩個(或多個)線圈發(fā)生的電磁感應。從本質(zhì)上說是樣的，都是電磁感應現(xiàn)象的特例。第六節(jié) 互感和互感系數(shù)二、互感系數(shù) 在兩個有磁交鏈(耦合)的線圈中，互感磁鏈與產(chǎn)生此磁鏈的電流比值，叫做這兩個線圈的互感系數(shù)，簡稱互感，用M表示，互感系數(shù)的單位和自感系數(shù)的單位相同，都是亨利(H)。 通常互感系數(shù)只和這兩個線圈的匝數(shù)、幾何形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)、相對位置及媒介質(zhì)的磁導率有關，而與線圈中的電流無關。只有當媒介質(zhì)為鐵磁性材料時，互感系數(shù)才與電流有關。互感電動勢的大小反映了個線圈電流變化時，對另個線圈產(chǎn)生互感電動勢的能力。 (1.22) 說明 線圈中的互感電動勢與互感系數(shù)和另線圈中電流的變化率的乘積成正比?；ジ须妱觿莸姆较蚩捎美愦味膳卸āＪ街胸撎柧褪抢愦味傻姆从?。三、互感電動勢 由互感現(xiàn)象產(chǎn)生的感應電動勢叫互感電動