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上一主题:刘武青先生 下一主题:董银立先生请注意!
关于电感请教各位尤其是有实际使用经验的同好
[楼主] 作者:老鹤  发表时间:2003/03/08 19:25
点击:412次

理论上通电电感中储藏着磁能,而且只要突然断掉电流,其中的能量就会很快释放出来,在其两端产生感应电动势。

实际应用中,磁芯有的是棒状的,有的是闭合的环行的。

对于前者,断掉电流的一瞬间,我相信一定会象公式中讲的那样有很高的电动势产生,因为我们可以想象磁芯是由无数个小磁针组成的,它们在外加力矩去掉以后会“复原”。

对于后者,按照经典理论,应该也有很高的电动势产生。但把磁芯想象成无数的小磁针时,考虑到它们环形首尾相接,故其内部不会有太大的应力,所以当突然断电时似乎又不应该有很强的电动势产生。那么到底实际情况如何呢?我想有实际工程应用经验的人最有发言权。

这里的问题应该通过简单的实验就能得到回答,但我想先在这里请教大家,尤其是向那些有实际经验的通好请教,有现成实验条件的同好若能专门做实验来回答我这个疑问就更好了。

谢谢!

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 [2楼]  作者:董银立  发表时间: 2003/03/08 20:14 

最基本的理论:[[电流周围的磁场强度与电流强度成正比。]]就是错误的。

模型假设    仍在上述《电磁学》中言:“电容上电压的位相落后于电流的π/2,其根源在于任何瞬时电压都和电量成正比。”事实上经典电磁理论认为某一电容器两端的电压与其两极电量之间的关系为U=kQ,其电场势能与电量的关系为We=kQ2,这是无可非议的,但如果认为电容器两端的瞬时电压都和电量成正比就是错误的,正如弹簧两端的压力与弹簧的形变之间的关系为F=ks、弹性势能与形变之间的关系为W=Ks2一样,但经典力学并不认为弹簧两端的瞬时压力与形变成正比,因为经典力学知道,只有弹性没有惯性(及密度为零)的弹簧是不存在的,只有在某些不必考虑弹簧惯性的特殊情况下,如:在机械振荡中,我们只考虑振子的质量,而不必考虑弹簧的质量的情况下,才能近似的认为瞬时压力与形变成正比。对于电磁场来说,事实上只有当电容器只有电容性而无电感性时,经典电磁理论的观点才正确,然而电容器实质上是位移电流,而位移电流与传导电流一样,都能产生反电动势,都具有电感性(电磁惯性),绝对的纯电容元件和纯电感元件是不存在的,可见经典电磁理论是建立在完全电容性(电磁弹性)这个模型假设之上的,因此它只能完美的解释电磁振荡,却不能解释电磁波(它只相当于胡克定律),因为在电磁波中,电容器(实质上是位移电流,涡旋电场也是位移电流)当只表现为电感性而不存在电容性(*17)。...........................此时刻(上图所视时刻),振源O处发射塔中的电流 I 方向向上,且电流强度为最大值,但振源O处的磁场强度却为零(如上图所视)。但经典电磁理论以完全电容性为模型得出的结论却是:电流周围的磁场强度与电流强度成正比。此时刻,外界向发射塔提供的策动电压U方向向上切为最大值,但此时刻O处磁场激发的“自感阻尼电动势”方向向下,且也为最大值,发射塔中电子受到的合外力仍为零。请注意:该“自感阻尼电动势”并非“电磁惯性阻尼”,因为该时刻电子的加速度为零(瞬时发射功率却最大)!而并非电子的质量为无穷大。此时刻,发射塔的瞬时功率为最大值,其值为 U×I。



※※※※※※
《进化的力学》悬赏10万元人民币
 [3楼]  作者:流浪汉111  发表时间: 2003/03/08 22:22 

小磁针的“复原”不受其他磁针的影响
磁性物质内磁畴间的相互作用很弱,否则不用磁性,它们就会自动排列好了
[楼主]  [4楼]  作者:老鹤  发表时间: 2003/03/09 13:53 

回复:请问您是否有这方面的实际经验?
我很需要实际情况的答案,不特别关心原先理论上的描述。
 [5楼]  作者:逆子  发表时间: 2003/03/09 15:54 

两者效果是一样的。
电磁线圈中既是没有铁心,它照样有自感电动势的产生。加入铁心只是增大了它的自感电动势。无论是把铁心做成棒状的还是环状的,它都是一个自感器,其结果都能阻止电流的瞬间增大。与此对应就当停止供电时,就会有自感电动势的产生。我觉得用内部是否有有内应力的比拟自感现象不太恰当。

※※※※※※
逆子
 [6楼]  作者:wangjqq  发表时间: 2003/03/09 18:17 

    在线圈匝数相同并且电流较小磁芯没有饱和的情况下,闭合磁芯的电感量比棒状磁芯的电感量大得多,因此在突然断开电流的情况下,闭合磁芯的电感产生的电压比棒状磁芯的大得多。(这里说的是实测情况,理论上断开电流的瞬间,电压是无限大。)
    在理论上可以解释为:由于闭合磁芯的磁路磁阻小,因此当通上电流时小磁针按磁场方向排列的较多且比较整齐。而棒状磁芯磁路磁阻大,因此当通上电流时小磁针按磁场方向排列的较少且比较零散。由于小磁针按磁场方向排列的数目不同,因此,当断开电流时,因磁针归位而产生的电动势当然不同。
    实验非常容易作。
    找一个电工用的交流接触器(要线圈电压交流220V的,触点电流不限),将铁芯和线圈拆下。交流接触器有两个山字型的铁芯,非常利于作实验。
    将线圈的两端接一只直流电压表(电压表最好是指针式的,数字式的有时滞,效果反而不好),然后再取一节干电池(1.5V)与一个钮子开关串联在一起接在线圈的两端(一定要接一个开关,千万不要用手指捏住两根电线往电池上接,可能会触电的)。
    首先将两个山字型的铁芯合在一起,即相当于闭合磁路,闭合开关约一秒钟后,再断开开关,断开开关的瞬间,直流电压表的指针会摆动,记录摆动的最大值。反复几次,以便处理平均值。
    然后两个山字型的铁芯的结合面垫上厚纸板,于是磁路有了气隙,磁阻明显增大,重复上面的操作,可以看到直流电压表的读数有明显减小。
    再将一个山字型的铁芯拿掉,放在旁边,这就相当于棒状磁芯,重复上面的操作,可以看到直流电压表的读数几乎没有了。


 

 [7楼]  作者:流浪汉111  发表时间: 2003/03/09 18:59 

当然有过实验,不只一两次

 

 [8楼]  作者:流浪汉111  发表时间: 2003/03/09 20:01 

贴主的意思应该是比较两个电感相同,而磁芯形态不同的电感

贴主的意思应该是比较两个电感相同,而磁芯形态不同的电感断电时电压的大压。如果两个电感感值不同,那还用讨论吗?

必须指出,一根磁体,做成棒状的和做成环状的电感(线圈相同),其电感值是不同的。如果要保持感值相同,棒状的电感磁体必定要加长,加粗。

 

[楼主]  [9楼]  作者:老鹤  发表时间: 2003/03/10 08:15 

回复:谢谢这位仁兄了!
关于电感请教各位尤其是有实际使用经验的同好
[楼主]  [10楼]  作者:老鹤  发表时间: 2003/03/10 08:21 

回复:考虑储能应该考虑内应力的,考虑被动式的感应电动势的产生则不必关心内应力
关于电感请教各位尤其是有实际使用经验的同好

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