高二物理竞赛课件:5-3 互感与自感.ppt
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1、第5章 时变电磁场,互感与自感,一 互感电动势 互感,在 电流回路中所产生的磁通量,在 电流回路 中所产生的磁通量,2 )互感电动势,例5.6 半径为R1 的单匝圆线圈垂直放置,它的中垂线上距离为x 的位置有另一个半径为R2 的单匝圆线圈,且R1 R2 ,小线圈的法线与水平方向的夹角为 计算互感系数.,互感的应用,(1)变压器的应用;,(2)电流互感器套在电路上,可测大电流和保护线路;,(4)感应线圈使低压直流电变为高压脉冲,形成高压放电,用于点火装置等;,(3)钳形安培表测回路中交流电大小;,(6)电子线路中的互感是一个重要的元件.,互感也会引起有害的干扰,在设计电路时必须合理布局,并采取有
2、效的屏蔽措施.,(5)电焊机利用互感产生低压大电流熔化金属进行焊接.,二 自感电动势 自感,穿过闭合电流回路的磁通量,1)自感,若线圈有 N 匝,,2)自感电动势,单位:1 亨利 ( H )= 1 韦伯 / 安培 (1 Wb / A),3)自感的计算方法,(一般情况可用下式测量自感),4)自感的应用 稳流 , LC 谐振电路, 滤波电路, 感应圈等 .,磁场的能量,当开关S 闭合后,回路中的电流要经历一个从零开始逐渐增大的变化过程,在这个过程中,电源必须提供能量用来克服自感电动势而做功,使之转化为载流回路的磁场能量,磁场的能量,考虑一个很长的空心直螺线当螺线管通有电流i 时,管中的磁场近似看作
3、均匀,螺线管内的磁感应强度,磁场能量,磁场能量密度,多普勒效应:波源或观察者相对于介质运动,使观察者接收到的波的频率发生变化的现象。,明确几个概念,2 接收器接收到的频率,1 波源的频率,3 波的频率,4 波源的速度,5 接收器的速度,6 波速,1. 波源不动,观察者以速度vR相相对于介质运动,波源速度vS = 0,观察者向波源运动的速度为vR( 0 ),观察者接收到的频率:,观察者向波源运动,观察者远离波源,观察者相对波源运动时,波源向观察者运动,观察者接收到的频率,3. 波源与接收器同时相对介质运动,观察者接收到的频率,波源远离观察者,波源相对观察者运动时,.已知空气中的声速为,的频率为,解:1)车为接收器,例题 利用多普勒效应监测车速,固定波源发出,求车速 .,与波源安装在一起的接收器接收到从汽车反射回来的波,2)车为波源,车速,警察用多普勒测速仪测速,超声多普勒效应测血流速,锥形的顶角满足:,马赫数,
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