谈谈对电感的理解(二)

本文基于上一篇进一步理解电感,麦克斯韦方程式告诉我们变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场。那么问题是变化的电场指的是变化的电势,还是电流,如果是针对变化的电势,那么为什么流过一个闭合回路的磁通量是L*I呢,为什么不是L*V?本文主要针对该问题做进一步理解。

变化的电势,的确是产生了变化的电场,个人理解,任何电磁波都是有回路的,那就是传导电流,“位移”电流(虽然很多说法位移电流不贡献磁通量,但是这样的话电磁波在空间就无法传播了)。因而对于这个“电流回路而已”,其变化的电场是跟电流本身有关,根据麦克斯韦定律推导,对一个闭合回路而言,其磁通量正比于闭合回路单位时间的电荷数,而电荷Q=I*T,即电流表示为单位时间通过的电荷数Q,电流越大,单位时间通过的电荷数越多,其形成的磁通量越大,也可以理解为,当某一个变化的电势,发现有一条回路的阻抗较大时,通过该回路的能量就会越小,即该回路的磁通量越小。以下面的变压器为实例,形象讲述上诉原理图:

为了便于理解,认为I=Q/t,我们假设该回路初始能量是I1=Q1/t,其形成的磁场能量为Q12=L*Q1/T,L正比于线圈匝数n,半径r,磁导率u,反比于导线截面积,变化的磁场产生的电势为V=L*dt/dt=L*dQ1/dt,Q22等于M*I1,由于中间的铁芯,磁导率远高于空气,磁通几乎全部束缚在铁芯中,因而可以近似认为Q22=Q12,这是感性耦合,(当然如果频率够高,还应该存在容性耦合,即U1应该还可以耦合电压到U2上,其也会产生磁通量L2*I2),变化的磁通量Q22,会感应出电势LdQ22/dt,当回路存在电阻R时,电流等于LdQ22/dt/R,该感应电流又会产生阻碍原磁通变化的磁通量Q21=L*L(dQ22/dt/R)=L*L*dI2/Dt ,最终是跟电流的变化率成正比。

总结:先判断是容性耦合,还是感性耦合,如果是感性耦合,则磁通量等于L*I/D(D表示原有产生的磁通量在该回路中的分量),可以看出降低电流I,减小原闭合回路的L,增加耦合源和被干扰源距离可以减小耦合的磁通量,如果是容性耦合,可以增加两者距离,减小两者相对面积,改变介电常数。

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  • hmy123456 1星期前
    感觉不到你的什么观点,说电感扯到变压器,L与匝数平方成正比不是与N成正比,与R的平方成正比, 什么流过一个闭合回路的磁通量是L*I呢,为什么不是L*V,这句是根据感觉在发问吗?了解下L的定义 当某一个变化的电势,发现有一条回路的阻抗较大时,通过该回路的能量就会越小,即该回路的磁通量越小,通过能量小跟磁通量有关系吗?
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  • dy-lyd1vZ59 2星期前
    学习了
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