自感系数

更新时间:2022-08-14

自感系数表示线圈产生自感能力的物理量,常用L来表示。简称自感或电感。自感系数的单位是亨利,简称亨,符号是H。

基本信息

中文名自感系数
外文名coefficient of self-inductance
别名自感或电感
表达式L
应用学科4022826296185172979
适用领域电磁学
影响表示线圈产生自感能力的物理量
定义单位电流变化率产生的自感电动势
单位亨利
属于电磁感应现象

系数定义

自感系数(coefficient of self-induction)

线圈自身电流激发的磁场在线圈中形成的磁通叫线圈的自感磁通。在无铁磁质的情况下,线圈的自感磁通匝链数与线圈中的电流强度I成正比,即

比例系数L叫做线圈的自感系数,简称自感或电感。自感系数的大小仅与线圈的几何形状、匝数和周围介质的性质有关。自感系数的单位是H。

self-inductance, coefficient of

表示线圈产生自感能力的物理量。简称自感,常用符号L表示。见自感。

1.在单位电流变化率下,某个自感线圈产生的自感电动势E的大小。(比值法定义)

2(当线圈为多匝时,通过各匝线圈的磁通量之和称为磁通匝链数Ψ,若通过每匝线圈的磁通量Φ都相同,则,N为线圈匝数

决定因素

线圈的自感系数跟线圈的形状、长短、匝数以及是否有铁芯等因素有关。线圈越长,单位长度上匝数越多,截面积越大,他的自感系数就越大。另外,有铁芯的线圈的自感系数,比没有铁芯时要大得多,对于一个现成的线圈来说,自感系数是一定的。

计算式

线圈面积越大、线圈越长、单位长度匝数越密,它的自感系数就越大。另外,有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大的多。计算公式为,各字母含义:u代表线圈中的介质磁导率,S代表线圈面积,N代表线圈匝数,l代表线圈长度。

自感系数的计算比较复杂,常用实验方法测定,简单情形则可由毕-萨-拉定律和计算。

推导

设i为电流大小,μ为线圈中的介质磁导率,n为线圈匝数密度,N为线圈总匝数,S为线圈面积,l为线圈长度,V为线圈体积。

根据自感系数的定义

根据毕奥-萨伐尔定律,计算出无限长直螺线管内部的磁感应强度

则①

若将代入即得②

无限长直螺线管适用公式

自感系数计算公式为,各字母含义:μ代表线圈中的介质磁导率,n代表线圈匝数密度(单位长度内的匝数),V代表线圈体积。

或写为,各字母含义:μ代表线圈中的介质磁导率,S代表线圈面积,N代表线圈总匝数,l代表线圈长度。

解释

两个公式看似不同,实则等效。线圈匝数越多则①中nl或②中N越大,L越大;匝数越密则①中n或②中越大,L越大;越长则①中l或②中越大,L越大;截面积越大则①和②中S越大,L越大;加入铁芯则①和②中μ增大,L增大。

求自感L的常用公式

单位介绍

如果通过线圈的电流在1秒钟内改变1安时产生的自感电动势是1伏,这个线圈的自感系数就是1亨。所以:1亨=1伏·秒/安。

常用的较小的单位有毫亨(mH)和微亨(μH)。


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