互感

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  互感(mutual inductance),一载流线圈的电流变化在邻近的另一线圈中引起感应电动势的现象。载流线圈1产生的磁场通过邻近线圈2的磁通匝链数Ψ12与线圈1中的电流强度I1成正比;同理,载流线圈2产生的磁场通过邻近线圈1的磁通匝链数Ψ21与线圈2中的电流强度I2成正比,即

  Ψ12=M12I1,Ψ21=M21I2I1变化,引起Ψ21变化,在线圈2中产生互感电动势互感电动势.jpg2;同理,I2变化,引起Ψ21变化,在线圈1中产生互感电动势互感电动势.jpg1。由法拉第电磁感应定律

    互感电动势2.jpg

  以上公式中的比例系数M12、M21与线圈中的电流无关,取决于两线圈的大小,形状、匝数、相对位置以及周围(尤其是线圈内部)磁介质的磁导率(若为铁磁质,则与电流有关)。对于同样的电流变化率,M12、M21越大,互感电动势越大,互感现象越强。理论和实验都可证明M12与M21相等,即

  M12=M21=MM称为互感系数,简称互感,单位是亨利(H)。

  在无漏磁情形(例如两线圈密排缠绕在一起),即一线圈产生的磁场对自身每一匝的磁通量都相等且全部通过另一线圈的每一匝时,两线圈的互感系数与各自的自感系数的关系为互感电动势3.jpg有漏磁时,M小于互感电动势4.jpg,M的计算通常比较复杂,而用实验方法测定。

  互感在电工无线电技术中应用广泛。通过互感线圈可使能量或信号从一个线圈方便地传递到另一线圈,各种变压器(电力变压器,中周变压器,输出、输入变压器等)都是互感器件。互感有时也有害,例如有线电话的串音就是两路电话之间的互感引起的。无线电设备中往往也会由于导线或器件间的互感妨害正常工作,要设法避免互感的干扰。