電子基礎知識(電子技術基礎知識和基本概念)( 二 )


(2)由于鐵磁材料制成的磁芯具有遠大于空氣體的磁導率μ,磁通主要沿磁芯閉合,只有少部分通過空氣體或其他材料 。
(3)穿過磁芯的磁通稱為主磁通,磁芯外的磁通稱為漏磁通 。漏磁通越小越好 。
(4)磁路按其結構不同分為無分支磁路和分支磁路兩種,其中分支磁路又分為非對稱分支磁路和對稱分支磁路,在電路上相當于并聯電路 。
(5)磁路不同于電路 。電路可以有開路狀態,但是磁路沒有開路狀態,因為磁力線是不能中斷的閉合曲線 。
電磁感應和電磁感應定律1.電磁感應
前面說過,電可以產生磁,電磁感應定律說明,磁也可以產生電 。
圖1-9是電磁感應的示意圖 。當磁鐵從上端向下插入時,會在線圈兩端得到一個感應電動勢,其極性為正上負下 。如果磁鐵在線圈中是靜止的,就沒有這樣的電動勢 。當磁鐵由下而上插入時,感應電動勢的方向為向下正向上負 。
關于電磁感應主要解釋以下幾點 。
(1)感應電動勢也叫感應電動勢、感應電勢、感應電勢 。
圖1-9電磁感應現象示意圖
(2)電磁感應的條件是線圈中的磁通量必須改變 。當磁鐵從上方或下方插入線圈時,就會產生感應電動勢 。這是因為線圈中的磁通量由于磁體的運動而變化 。當磁鐵在線圈中不動時,就沒有感應電動勢產生,因為磁鐵不動,線圈中的磁通量不變 。
(3)線圈閉合時,感應電動勢產生的電流稱為感應電流或感應電流 。
2.電磁感應定律
感應電動勢的大小與通過線圈的磁通量的變化率成正比,這就是所謂的法拉第電磁感應定律 。
磁鐵插入線圈越快,磁通變化率越高,感應電動勢越大,反之亦然 。
這個定律只能解釋感應電動勢的大小,而不能解釋它的方向 。
自感、互感和諧音1.自我感知
由流過線圈本身的電流變化而產生的電磁感應稱為自感,簡稱自感 。
圖1-10所示的電路可以解釋自感現象 。電路中的e是電源,H是白熾燈,L1是線圈(線圈的電阻很小,遠小于白熾燈),S1是開關 。
圖1-10自感現象示意圖
開關S1剛接通時,由于L1的電阻比白熾燈的電阻小得多,電流只流過L1所在的支路,沒有電流流過白熾燈,所以白熾燈不亮 。然而,當開關S1突然關閉時,白熾燈突然打開,然后熄滅 。這種現象叫做自感現象 。
重要提示
這種現象是因為當開關關閉時,L1的磁通量突然從零變到零 。此時,L1兩端會產生感應電動勢 。這個感應電動勢作用在白熾燈的兩端,使白熾燈突然變亮 。
解釋以下關于自我認知的觀點 。
(1)自感產生的電動勢稱為自感電動勢,簡稱自感電勢 。
(2)自感電動勢與線圈本身的電感成正比 。線圈的電感是線圈的固有參數 。電感用L表示,與線圈的匝數和結構有關 。
(3)自感電動勢也與線圈中電流的變化率成正比 。當L一定時,電流變化越快,自感電動勢越大,反之亦然 。
【電子基礎知識(電子技術基礎知識和基本概念)】(4)對于特定的線圈,L的大小反映了線圈產生自感電動勢的能力 。
重要提示
自感的定義是當線圈流過變化的電流時,電流產生的磁場使每個線圈的磁通稱為自感磁通,整個線圈的磁通稱為自感磁通,線圈中單位電流產生的自感磁通稱為自感系數 。
2.相互感覺
圖1-11顯示了互感的原理圖 。圖中有線圈L1和L2,其中電池和開關S1接在線圈L1的回路中,檢流計接在線圈L2的回路中 。
圖1-11互感現象示意圖
當開關打開時,檢流計的指針偏轉一次,然后歸零 。檢流計指針的偏轉表明有電流流過L2線圈 。
開關S1接通后,線圈L1中的電流從零開始增長,線圈L1中產生變化的磁通量,穿過線圈L2 。
由于線圈L2中磁通量的變化,線圈L2兩端會產生感應電動勢,所以會有感應電流 。當開關接通一段時間后,由于是DC電源,線圈L1中的電流不會發生變化,其磁通量也不會再發生變化 。不改變線圈L2中的磁通量,就不會產生感應電動勢,因此檢流計的指針就不會再偏轉 。一個線圈中的電流發生變化,在另一個線圈中引起感應電動勢的現象稱為互感現象,簡稱互感 。
解釋以下關于互感的幾點 。
(1)互感現象表明線圈L1和線圈L2之間存在磁耦合,也稱互感耦合 。
(2)為了定量表征互感耦合,引入了互感系數,互感系數用m表示,其大小等于單位電流通過一個線圈時在另一個線圈中產生的互感磁鏈 ?;ジ衜代表磁交聯的能力 。
(3)線圈間的互感系數m是互感線圈的固有參數,其大小與兩線圈的匝數、相互位置、幾何尺寸等因素有關 。

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