FQA70N15自感电感的单位

自感前面已经阐述,通电直导线或线圈的周围都会产生磁场。然而,在其内部流动的电流发生变化时,周围的磁场也将发生变化。由于磁场的变化,将在直导线或线圈中产生感应电压。这一电压不是由外界磁场变化引起的,而是由于直导线或线圈本身的电流变化引起的,因此我们称这一感应电压为自感电压。而产生自感电压的这一过程被称为自感现象。

[实验七] 将一个300匝的线圈套人一个U形铁心,并通过一块轭铁把铁心的磁路闭合。实验电路如图2.8-8所示。将线圈与一个额定值4.5Ⅴ的灯泡串联;再用一个可变电阻并和一个额定值4.5v的灯泡串联,然后,将这两个串联支路并联,再通过一个开关与直流电源联接。将开关接通后,先通过可变电阻把两个灯泡

的亮度调整到一样大,再将开关断开。

闭合开关,注意观察两个灯泡被点亮的先后次序。然后,再分别用600匝、1200匝的线圈替换300匝  图2.8-8 线圈自感实验电路匝的线圈,并重复上述实验。

结果;在开关接通后,与线圈串联的灯泡要比与电阻串联的灯泡延迟一段时间才被点亮。并且其延迟时间随线圈匝数的增加而增加。

这说明:在开关闭合后,线圈与灯泡的串联支路中有一个从0开始增大的电流变化趋势,此时在线圈中产生了自感电压,并且这――电压逐渐减小。可见:自感电压是由于自身电流的变化产生的。由于自感电压的方向与电源电压相反,所以线圈中的电流缓慢地上升;而可变电阻与灯泡的串联支路则不发生上述现象。因此,我们看到了与线圈串联的灯泡被延迟点亮的现象。

另外,匝数对延迟时间的影响则说明:匝数越多产生的自感电压越大。

[实验八] 将实验七中的U形铁心去掉,重复实验七的过程。

结果:与线圈串联的灯泡被点亮的延迟时间缩短。

这一现象说明:铁心材料也影响着自感电压的大小。

因此,自感电压的大小我们可以用下面公式表示:

式中:ΔJ一工电流变化量;

ΔT一电流变化所需要的时间;

L――自感系数。

我们用自感系数表示上述实验中提到的线圈匝数、铁心材料等因素。实际上线圈上磁通变化量还与线圈的截面积A、平均磁力线长度J有关,可以用下面公式表示:

从上述公式可以看出:在一个线圈的尺寸、匝数确定以后,自感系数是一个常数。我们把这一常数也称为电感iD如果线圈中不插人铁心,那么自感系数与电流的大小无关,我们称之为线性电感。如果线圈中插人铁心,或者线圈靠近铁磁材料,那么其自感系数的大小将随着电流的变化而变化。我们称这种电感为非线性电感。在本书中我们只对线性电感的特性进行讨论。