有限长螺线管串联等效电感的计算 芮雪 4系2001级.

Slides:



Advertisements
Παρόμοιες παρουσιάσεις
退 出 退 出 上一页 下一页 一、零件图中尺寸标注的基本要求 §7-7 零件图中尺寸的合理注法 零件图的尺寸,应注得符合标准、齐全、清晰和合理。 合理标注尺寸的要求: ⑴ 满足设计要求,以保证机器的质量, ⑵ 满足工艺要求,以便于加工制造和检验。 要达到这些要求,仅靠形体分析法是不够的,还必须掌握一定的.
Advertisements

量子力学 第四章 力学量与算符. 第二章中,求 的平均值时,引入了算符概念: 将这一概念推广,得量子力学的第四个基本假定: * 任一力学量 A ,对应于一力学量算符 即, 那么: 1. 量子力学中算符的一般定义是什么? 2. 算符之间如何运算? 3. 与力学量 A 对应的算符 与数学上的一般算符有何异同?
一、 截面选择 第七节 组合梁设计 先估算梁的高度h 腹板的高度hw 和厚度tw 翼缘的宽度b 和厚度t。 1、 梁截面高度h
学习要点: 高频功放的分类 高频丙类谐振功放的特性 高频功放的分类和特点 高频功放的分类和特点 高频丙类功放的工作原理 高频丙类功放的工作原理 高频丙类功放的特性 高频丙类功放的特性 退出.
实验二 流量计校正 即离心泵综合实验 化工原理实验教学研究室. 为满足化工生产工艺的要求, 一定流量的流体需远距离输送, 或者从低处送到高处,或者从低 压处送至高压处,因此必须向流 体提供能量,需要时也对流体的 流量进行测量与控制。 化工原理实验教学研究室.
简析非水溶剂中的酸碱滴定 化学 (5) 班 周岑. Question  许多弱酸或弱碱,当 CaKa 或 CbKb 小于 时,就不能用酸碱滴定法直接滴定  解决 : 增强酸碱强度  方法 : 可采用非水溶剂(包括有机溶剂或不 含水的无机溶剂)
关于经典磁化率模型的完整表示与推广 物理二班 张中扬 PB
第六章 无限长脉冲响应数字滤波器的设计. 第六章学习目标  理解数字滤波器的基本概念  了解模拟滤波器的设计方法  掌握 Butterworth 、 Chebyshev 低通滤波器的特点  了解利用模拟滤波器设计 IIR 数字滤波器的设计 过程  掌握由模拟滤波器设计数字滤波器的冲激响应不.
实验七 RLC 串联电路的幅频特性和谐振 一、实验目的 l 、研究 RLC 串联电路的幅频特性(也就是谐 振曲线) 2 、研究串联谐振现象及电路参数对谐振特性 的影响。
1 第四章 模拟调制系统 4.1 引言 4.2 幅度调制 4.3 非线性调制 4.4 频分复用 4.5 复合调制及多级调制的概念.
实验四 常用电子仪器的使用 一. 实验目的 1. 了解示波器的工作原理。 2. 初步掌握示波器的正确使用方法。练习 正确实用示波器,信号源及交流毫伏表。
热工测量仪表 动力机械的转速、转矩和功率测量. 意义 转速、转矩和功率 —— 描述动力机械运转 状况的关键数据,性能的重要技术参数 转速、转矩和功率 —— 描述动力机械运转 状况的关键数据,性能的重要技术参数 涉及到国民经济各部分 涉及到国民经济各部分 科学技术的进步 —— 动力机械的高速发 展 ——
1 第七章 模拟信号的数字传输 7.1 引言 7.2 抽样定理 7.3 脉冲振幅调制 7.4 模拟信号的量化 7.5 脉冲编码调制 7.6 增量调制.
第6章:集成DAC和ADC的原理与组成 §6-1 集成数模转换器(DAC) §6-2 集成模数转换器(ADC) §6-3 应用举例
声速的测量 声速的测量 【实验简介】 【实验简介】 声波是在弹性媒质中传播的一种机械波、纵波,其在 媒质中的传播速度与媒质的特性及状态等因素有关。 通过媒质中声速的测量,可以了解被测媒质的特性或 状态变化,因而声速测量有非常广泛的应用,如无损 检测、测距和定位、测气体温度的瞬间变化、测液体 的流速、测材料的弹性模量等。
填料吸收塔的操作 及 吸收传质系数的测定 主讲教师:.
指示剂概述 一、酸碱滴定中的指示剂酸碱滴定中的指示剂 二、络合滴定中的指示剂络合滴定中的指示剂 三、氧化还原滴定中的指示剂氧化还原滴定中的指示剂.
第三章 效用论与消费者行为理论 消费者行为是指人们为满足自己的欲望,而利用物 品效用的一种经济行为。 消费者行为理论研究消费者在市场上如何做出购买 决策进行购买活动。 消费者是指能够做出统一的消费决策的家庭或居民 户,而无论家庭中的人数多少。 消费者行为理论的假定前提: 1 、消费者行为是有理性的,即消费者总是通过深思熟.
《中国药典》 1 国外药典简介 2 药检工作的基本程序 3 第二章 药典概况. 第一节 中国药典 一、基本概念 1. 药品质量标准 国家对药品质量及检验方法所作的技术规定, 是药品生产、 经营、使用、检验和监督管理部门共同遵循的法定依据。 2. 药典 ① 记载药品质量标准的法典; ② 国家监督、管理药品质量法定技术标准;
第四讲 核与粒子的非点结构 4.1 基本研究方法 4.2 类点粒子弹性散射的微分截面 4.3形状因子和核素的电荷分布
§ 1-5 直线与平面的相对位置 两平面的相对位置 §1-5-1 直线与平面平行 两平面平行 §1-5-1 直线与平面平行 两平面平行 §1-5-2 直线与平面的交点 两平面的交线 §1-5-2 直线与平面的交点 两平面的交线 §1-5-3 直线与平面垂直 两平面垂直 §1-5-3 直线与平面垂直.
对流传热系数测定实验.
2.3 周期序列的离散傅里叶级数及傅里叶变换 2.4 离散时间信号的傅里叶变换与模拟信号傅里叶变换之间的关系
人体中电现象的一些探讨 14 系 张炜 PB  骨头 压电效应 =>=> 电致伸缩效应 =>=>  心脏 心脏表面电势分布 =>=> 心脏起搏器与去纤颤器 =>=>
6.5 数字高通、带通和带阻 滤波器的设计. 设计思路  我们已经学习了模拟低通滤波器的设计方法,以 及基于模拟滤波器的频率变换设计模拟高通、带 通和带阻滤波器的方法。对于数字高通、低通和 带阻的设计,可以借助于模拟滤波器的频率变换 设计一个所需类型的模拟滤波器,再通过双线性 变换将其转换成所需类型的数字滤波器,例如高.
板框过滤实验 实验指导教师:. 过滤概述 一般地,化工生产中所遇到的混合物可分为两大类, 即均相混合物和非均相混合物。其中非均相混合 物包括固 -- 液混合物 ( 如悬浮液 ) 等,其特点是体系 内具有明显的两相界面,可用一般的机械方法进 行分离,如过滤方法。 过滤是以某种多孔介质来处理悬浮液的操作。在外.
1 关于回转仪平衡 问题的研究 03 级物理一班 李超 学号 : PB
第六节 离心泵的特性曲线 水泵的性能参数,标志着水泵的性能。水泵各个性能参数之间的关系和变化规律,可以用一组性能曲线来表达。对每一台水泵而言,当水泵的转速一定时,通过试验的方法,可以绘制出相应的一组性能曲线,即水泵的基本性能曲线。 一般以流量Q为横坐标,,用扬程H、功率N、效率η和允许吸上真空度Hs为纵坐标,绘Q~H、Q~N、Q~η、Q~
第 14 章 RNA 的生物合成 ---- 转录 RNA Biosynthesis----Transcription.
第八讲 2.6 利用Z变换分析信号和系统的频域特性.
实验二 基尔霍夫定律 一、实验目的 1. 验证基尔霍夫电流定律、电压定律。 2. 加深对电路基本定律适用范围普遍性 的认识。 3. 进一步熟悉常用仪器的使用方法。
实验五 简单正弦交流电路的研究 一、实验目的 1. 研究正弦交流电路中电压、电流的大小与 相位的关系。 2. 了解阻抗随频率变化的关系。 3. 学会三压法测量及计算相位差角。 4. 学习取样电阻法测量交流电流的方法。 二、实验原理说明 ( 略 )
第五章 呼 吸 呼吸 ( respiration ) 机体与外界环境之间的气体交换过程 呼吸 外呼吸 内呼吸 气体在血液中的运输 肺通气 肺换气.
核 磁 共 振 兰州理工大学物理实验室.
1. 2 第一节 成形工艺中的冶金反应特点 3 液态成形的化学冶金过程主要发生在金属的熔炼阶 段。主要的物理化学反应为金属的氧化、金属的脱 磷、脱碳、脱氧、脱硫和合金化等。 金属熔炼过程中温度较低,约在 1600 ℃以下。温度 变化范围不大,液态金属的体积较大,熔炼时间较 长,冶金反应进行的较充分和完全,可采用物理化.
第三章 金属凝固热力学与动力学 第三章 凝固热力学与动力学.
第十三章 抽样原理和方法. 本章主要讨论了抽样的概念、抽样的原 则、几种主要的抽样方法;样本含量 的确定.
第七讲 2.5序列的Z变换.
疑难解析 受控源.
1 第 8 章 数字信号的最佳接收 8.1 数字信号接收的统计表述 8.2 最佳接收的准则 8.3 最佳接收机的抗干扰性能.
第七章 配位滴定法 第一节 配位滴定法概述 利用配位反应进行滴定分析的方法,称为配位滴定法。它是用配位剂作为标准溶液直接或间接滴定被测物质,并选用适当的指示剂指示滴定终点。
习 题 精 解 2-1 试判断下列各电路图对正弦交流电压信 号有无放大作用?为什么?. 习 题 精 解 解: 无放大作用,因为 电源 Vcc 极性不对。 无放大作用,因为无 基极偏置电流。
实验一 基本电工仪表及测量误差 一、实验目的 1. 熟悉基本电工仪表的种类。 2. 了解万用表的种类及主要技术 指标。 3. 万用表内阻对测量结果的影响。
我对麦克斯韦假设的质疑 以及对磁单体的一些猜测 PB 向彪. 伟大的物理学家麦克斯韦曾经作出如此假设: 变化的磁场在其周围激发电场,变化的电场在其 周围激发磁场 。 这个假设是如此突兀. 因为我很难相信机械的 物理变化竟会产生出化学变化的结果 : 磁场 ( 变化 )
吉林大学远程教育课件 主讲人 : 杨凤杰学 时: 64 ( 第二十八讲 ) 离散数学. 定理 设 M 的元数为 n, 若 n>1 , 则奇置换的个数和偶置换的个数相 等,因而都等于 n!/2 。 证明:命 τ 1,τ 2, …,τ m ( 5 ) 为 M 的所有偶置换, 由于 n>1,
杂技中的力学 制作:赵振宇 PB  在各式各样的杂技中, 蕴涵着丰富的力学原 理。利用力学原理不 仅保证了杂技的安全 性而且可以让演员最 大限度的展现杂技的 精彩之处。
 3.1 金属材料塑性变形机制与特点 3.1 金属材料塑性变形机制与特点3.1 金属材料塑性变形机制与特点  3.2 屈服现象及本质 3.2 屈服现象及本质3.2 屈服现象及本质  3.3 真应力 - 应变曲线及形变强化规律 3.3 真应力 - 应变曲线及形变强化规律3.3 真应力 - 应变曲线及形变强化规律.
洞道干燥曲线 测定实验 指导教师:.
9 第九章 欧几里得空间 学时: 18 学时。 教学手段:  讲授和讨论相结合,学生课堂练习,演练习题与辅导答疑相结合。 基本内容和教学目的:  基本内容:欧几里得空间定义与基本性质;标准正交基;同构;正 交变换;子空间;对称矩阵的标准形;向量到子空间的距离、最小 二乘法。  教学目的:  欧几里得空间定义与基本性质。
吉林大学远程教育课件 主讲人 : 杨凤杰学 时: 64 ( 第三十六讲 ) 离散数学 环 中 合 同 关 系 定义 设 R 是一个环, N 是一理想。对于 a , b ∈ R , 如果 a-b=n ∈ N ,或 a=b+n , n ∈ N , 则称 a 和 b 模 N 合同,记为.
第十七讲 3. 切比雪夫滤波器的设计方法 4. 模拟滤波器的频率变换 模拟 高通、带通、带阻滤波器的设计.
热工测量仪表 —— 热流测量. 背景 : 在热力设备的研究和运行中,除了测量温 度参数外,往往还需要测量热流密度。 例如 : 需测量火焰在单位时间内以辐射或辐射和 对流两种方式传至某单位面积上的热量,炉墙 和热力管道在单位时间和单位面积上向外散失 的热量,等等。 测量单位时间内单位面积上通过热量的仪表叫.
二维灵敏3He中子探测器的研制 高能所实验物理中心MDC组 王小胡
奇异曲面高斯通量的讨论 物理一班 野仕伟 1. 非封闭曲面的通量计算 — 投影法 平方反比场 E=A r/r 3 有 一特殊性质,即对两面元 dS 1, dS 2, 若对场源 O 张有相 同立体角 dΩ, 则 dS 1,dS 2 的通 量相等。 从而,任意曲面 S 0 , 对 O 张 Ω 的立体角,投影到.
● 以机械能衡算方程为基础的测定方法,应用公式: 1.6 流速和流量测定 ● 流体的速度和流量测定是一个重要的测量参数; ● 测量用的方法和流量计的种类很多。
交流电枢绕组的磁动势 重点讨论的问题: 要求: 单相绕组磁动势——脉振磁动势 三相绕组合成磁动势——旋转磁动势
第三章 效用论与消费者行为理论 消费者行为是指人们为满足自己的欲望,而利用物 品效用的一种经济行为。 消费者行为理论研究消费者在市场上如何做出购买 决策进行购买活动。 消费者是指能够做出统一的消费决策的家庭或居民 户,而无论家庭中的人数多少。 消费者行为理论的假定前提: 1 、消费者行为是有理性的,即消费者总是通过深思熟.
PMSM的问题 控制比直流伺服电机要复杂的多; 要想实现力矩控制,必须有角位置传感器,以测量d-q坐标系的旋转角;
§7-3 检波器 学习要点: 掌握检波原理及检波器的构成 了解几种检波器的特点和适用范围 掌握大信号峰值检波器的惰性失真及 负峰切割失真.
第六讲 PCB 设计制作 电子技术基础训练部.  概述  PCB 设计  PCB 制作 电子技术基础训练部.
实验四 质粒的电泳检测和酶切.
第五节 刚体的转动 掌握:角速度、角加速度、转动定律、角动量守恒定律 第一章 力学基本定律 理解:角动量、转动惯量.
项目二:电气设备的绝缘预防性试验与监测 学习情境二:电气设备的绝缘耐压试验 掌握交流耐压试验所用的仪器和设备、接线及试验方法。 掌握直流流耐压试验所用的仪器和设备、接线及试验方法。 了解冲击耐压试验试验。 教学目标.
SOUTHWESTJIAOTONG UNIVERSITY 学生个性化创新型实验 高 芳 清 基于桥梁结构静、动力行为的 西南交通大学力学实验教学中心.
第二节 钢在冷却时的转变 一、过冷奥氏体的等温冷却转变
活性炭处理硝基酚废水实验. 实 验 目 的 实 验 目 的 实 验 目 的 实 验 目 的 l 熟悉活性炭的结构; l 了解活性炭在水处理中的作用与原理; l 学会污染物定量分析方法; l 掌握活性炭脱除废水中有机污染物的应用技 术。
第二章 手机常要元器件的识别 一 、电阻(在电路中代号为 R ) 1 .电阻在电路中的作用:分压和限流 2. 电阻的阻值读取方法:电阻标识 abc__abc×10c 次 比如标识 103 的电阻,其阻值为 10×10 的 3 次 =10KΩ.
2012 高考阅卷体会 对规范答题的启示 对规范答题的启示 温州十四中蔡秀华 2012/10/18.
热传导机理 气体:温度不同的相邻分子相互碰撞,造成热量传递。 液体:分子间作用力较强,由相邻分子振动导致热传递。 固体:相邻分子的碰撞或电子的迁移。 基本概念和傅立叶定律 ( 1 )温度场 所研究的具有一定温度分布的空间范围。 4.2 热传导(导热) 在温度差的驱动下,通过分子相互碰撞、分子振动、电子.
8.1 概述 8.2 数 / 模( D/A )转换器 8.3 模 / 数( A/D )转换器 退 出 第 8 单元 数 / 模、模 / 数转换.
Μεταγράφημα παρουσίασης:

有限长螺线管串联等效电感的计算 芮雪 4系2001级

摘 要 对于长为L,体积为V,单位长度上匝数为n的螺线管,其自感: 摘 要 对于长为L,体积为V,单位长度上匝数为n的螺线管,其自感: 而两个顺接串联的螺线管L=L1+L2+2M,其中M为两螺线管互感。这两式均已经证明,但若同时使用这两式进行计算时,将出现矛盾。经计算发现,其根本原因在于有限长螺线管内部磁场的计算方法上。本文将从有限长螺线管内部磁场的计算出发,根据磁场的叠加性原理,唯一性定理及铁磁性材料的特性,重新计算M,L的表达式,并证明L=L1+L2+2M的正确性。

引 言 考虑如图的螺线管,其自感系数 若从P点剪断,再接合。即视为AP,PB两螺线管的串联,则 A P B

K为耦合系数。若有铁芯,AP,PB应耦合的很好。即便没有铁芯,两螺线管靠的如此之近,M不应为零。则 直观上理解,这是同一个螺线管应有L`=L。这便出现了矛盾。

正 文 准备工作 在本文中,讨论的螺线管参数如下: L:螺线管长度 n:螺线管单位长度上匝数 I:线圈上电流强度 S:螺线管截面积 正 文 准备工作 在本文中,讨论的螺线管参数如下: L:螺线管长度 n:螺线管单位长度上匝数 I:线圈上电流强度 S:螺线管截面积 R:螺线管截面半径

1.圆线圈载流轴线上磁感应强度的大小 线圈半径为R,通以电流I,则其轴线上点Z处

2.没有铁芯时有限长密绕螺线管轴线上磁感应强度的大小.

3.沿轴向均匀磁化的有限长磁棒轴线上磁感应强度的大小. 设介质磁化强度为M,磁化引起的附加磁感应强度计算如下:磁化宏观效果相当于在介质棒侧面引起环行磁化电流.单位长度电流i`=M,这也就相当于一个螺线管,i`相当于nI. 所以对轴线上一点P有:

4.一个假设 一般地说,对于螺线管,L>>R,在R较小的情况下,在螺线管内取一小回路ABMN,则:BMNdl+BANdh+BABdl+BBMdh=0 N M A B

dh<R,且螺线管内部即使没有铁芯,磁力线也比较平行,垂直Z轴的分量很小,所以:

对于有铁芯的情况更是这样.因此,在下面的计算中,将以轴线上一点处的磁感应强度近似代替这点处垂直Z轴的面上的磁感应强度.

螺线管没有铁芯时的情况

可见,当为无限长情况时

对于有限长螺线管串联的情况 如图l=l1+l2

1. 对于L1管(x<l1)

是l1在其自身处(x<l1)产生的B大小 是l2在l1处(x<l1)产生的B大小

是l1在自身处产生的磁通,则l1自感L1为

为l2在l1处产生的磁通量,则互感M为: 若为无限长螺线管,l>>R,l1>>R,l2>>R

2.对于L2,仿上计算

为l1在l2处产生的B大小 为l2在自身处产生的B大小

为l2在自身处产生的磁通量,则其自感L2为:

为l1在l2处产生的磁通量,则互感M为: 可见M12=M21

由顺接串联的螺线管等效自感计算公式 两者完全吻合。

有铁芯的情况 铁磁性材料性质十分复杂,这儿只能做一个简单讨论。 螺线管内磁场变化较小,铁芯在其中可视作均匀磁化。于是,可按沿轴向均匀磁化的有限长磁棒计算其轴线上磁感应强度的大小。 假设M与H成线性关系,这在H较小时是可以的,或者,我们可以用H点对应的μr。

由介质磁化规律,I=μrI0。所以,有铁芯存在时,螺线管内B`近似等于没有铁芯时B的μr倍。与前文的计算完全相同,可以证明式子L=L1+L2+2M的正确性。

出现矛盾结果的原因及分析讨论 出现矛盾结果的原因我认为有4个方面: 1.以无限长代替有限长的情况。 实际上,由于此时V已为无穷大,导致L也为无穷大,讨论已无意义。

2.本文中所讨论的情况,即两螺线管串联时,其位形与两线圈叠绕不同,

3. 磁介质对M,L的影响 考虑位于磁介质中的两线圈L1,L2,分别载有电流I1,I2。由于磁介质的存在,I1在I2处产生的磁场应是磁介质由于I1存在引起的磁化电流及I1共同在I2处产生的磁场。而磁介质的磁化情况与I1,I2都有关系。

就本文而言, 由于使用的是铁芯,铁作为典型的铁磁性材料,M与H已不是线性关系。 I1,I2同时存在时磁介质的磁化情况已不是I1,I2单独存在情况的简单叠加。同时,不一样的I2对磁介质影响不同,使I1在I2处引起的磁场也不同。这样一来,磁通量也不同,导致互感M与I2也有了关系。

铁磁性材料,理想情况下,它会将磁力线束于其内而几乎不穿出。但这有条件,条件就是磁路。 4. 铁磁性材料对磁力线束缚情况,这是最为主要的原因。 铁磁性材料,理想情况下,它会将磁力线束于其内而几乎不穿出。但这有条件,条件就是磁路。

当铁芯的磁导率均匀且填满磁场的某个闭合的磁力线管(磁力线管指的是一束磁感应线组成的管状区域,其中的磁感应线与管壁平行。)时,由磁场的唯一性定理,合磁场的磁力线位形将与原外磁场完全一致。以至这样安排的闭合铁芯的确构成一个理想磁路。要构成一个磁路,首先铁芯必须闭合。

对于密绕的螺绕环。环管本身正好是磁力线管。当其内部为均匀圆环状铁芯填满时就构成理想磁路。此时B=nμrI.

气隙对磁路有很大影响。气隙的存在,即使是很小的气隙,都会使磁路中B大大下降。 对有限长螺线管而言,它就相当于一个有很大气隙的磁路,此时的漏磁已非常严重,不能视之为理想情况而将铁芯中B认为还是nμrI,是一匀强磁场。否则,将会出现下面的矛盾:

如图,绕在同一铁芯上的两组线圈M,N单位长度上的匝数均为n,长为l,若仍认为理想磁路B=nμrI,且理想束磁,M中B=nμrI,N中B=nμrI,

考虑M中一点P处,M在P处产生的B为Bm=nμrI,N在自身处B=nμrI,由于铁芯良好束磁,Bn=B=nμrI,则由磁场叠加原理,Bp=Bn+Bm=2nμrI,但这实际上可视作一个长为2L,单位长度上匝数为n的螺线管,从而Bp=nμrI。这个矛盾也就是文中开头所提出的矛盾的根源。

可见,有限长的带铁芯螺线管,在这儿,必须按照磁介质的磁化规律,按部就班的计算,不能简单的视作理想情况处理。

从能量的角度出发考虑 N个载流线圈系统磁能:

对于两个顺接串联的螺线管 M21=M12=M,则

同样可以得到

结 论 实际上L=L1+L2+2M这个式子的导出,基于的是磁通量的叠加性,而这又是基于B的叠加性,所以,这个式子不会有误。但是,L,M的计算,涉及到具体情况,必须从实际的B出发推导其表达式。这种计算往往涉及磁介质,边界条件,十分复杂。因此,在实际中,L,M的获得,一般是根据实验测量,而非理论计算。这也就是理想与实际的差别吧。

谢 谢!