新人教[原創(chuàng)]第四章第六節(jié)互感和自感

1、第十七章 電磁感應回顧：回顧：原副線圈的原副線圈的互感互感 現(xiàn)象現(xiàn)象觀察：觀察：重新接通電路時，兩個燈泡亮度變化情況。重新接通電路時，兩個燈泡亮度變化情況。實驗一：實驗一：2、再調節(jié)變阻器再調節(jié)變阻器R1使兩個燈使兩個燈泡都正常發(fā)光。泡都正常發(fā)光。3、然后斷開開關然后斷開開關S。1、先合上開關先合上開關S，調節(jié)變阻器調節(jié)變阻器R的電阻，使同樣規(guī)格的兩個的電阻，使同樣規(guī)格的兩個燈泡燈泡A1和和A2的明亮程度相同。的明亮程度相同。 L A1R A2 S R1解釋：解釋：在接通電路的瞬間，電路中的電流增大，穿過在接通電路的瞬間，電路中的電流增大，穿過線圈線圈L的磁通量也隨著增大，因而線圈中必然會產(chǎn)生

2、感的磁通量也隨著增大，因而線圈中必然會產(chǎn)生感應電動勢，這個感應電動勢阻礙線圈中電流的增大，所應電動勢，這個感應電動勢阻礙線圈中電流的增大，所以通過以通過A1的電流只能逐漸增大，燈泡的電流只能逐漸增大，燈泡A1只能逐漸亮起來。只能逐漸亮起來。問題：問題：與線圈相連的燈泡為什么要過一會才亮？與線圈相連的燈泡為什么要過一會才亮？ 反饋訓練1、實驗一中，當電鍵閉合后，實驗一中，當電鍵閉合后，通過燈泡通過燈泡A1的電流隨時間變化的電流隨時間變化的圖像為的圖像為 圖；通過燈泡圖；通過燈泡A2的的電流隨時間變化的圖像為電流隨時間變化的圖像為 圖。圖。ItItItIt A B C DCA L A1R A2 S

3、 R1實驗二：實驗二：1、把燈泡、把燈泡A和帶和帶鐵芯鐵芯 的線圈的線圈L并聯(lián)在并聯(lián)在直流電路中。直流電路中。2、接通電路，待燈泡正常發(fā)光，斷接通電路，待燈泡正常發(fā)光，斷開電路。開電路。觀察：觀察：電路斷開瞬間，小燈泡亮度變化情況。電路斷開瞬間，小燈泡亮度變化情況。ALS解釋：解釋：在電路斷開的瞬間，通過線圈的電流突然減在電路斷開的瞬間，通過線圈的電流突然減弱，穿過線圈的磁通量也就很快減少，因而在線圈弱，穿過線圈的磁通量也就很快減少，因而在線圈中產(chǎn)生感應電動勢。雖然這時電源已經(jīng)斷開，但線中產(chǎn)生感應電動勢。雖然這時電源已經(jīng)斷開，但線圈圈L和燈泡和燈泡A組成了閉合電路，在這個電路中有感應組成了閉合

4、電路，在這個電路中有感應電流通過，所以燈泡不會立即熄滅。電流通過，所以燈泡不會立即熄滅。想一想：電鍵斷開前后，通過燈泡的電流方向是否想一想：電鍵斷開前后，通過燈泡的電流方向是否相同？什么情況下燈泡會閃亮一下再熄滅？相同？什么情況下燈泡會閃亮一下再熄滅？ 反饋訓練2、在實驗二中，若線圈在實驗二中，若線圈L的電阻的電阻RL與燈泡與燈泡A的電阻的電阻RA相等，則電鍵相等，則電鍵 斷開前后通過線斷開前后通過線圈的電流隨時間的變化圖像為圈的電流隨時間的變化圖像為 圖，通圖，通過燈泡的電流隨時間的變化圖像為過燈泡的電流隨時間的變化圖像為 圖；圖；若若RL遠小于遠小于RA，則電鍵則電鍵 斷開前后通過線圈的電

5、流隨時斷開前后通過線圈的電流隨時間的變化圖像為間的變化圖像為 圖，通過燈泡的電流圖像為圖，通過燈泡的電流圖像為 圖。圖。It A B C DItItItACBDALS 五 自 感 一、自感：由于導體本身的電流發(fā)生變化一、自感：由于導體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。 在自感中產(chǎn)生的電動勢，叫自感電動勢。在自感中產(chǎn)生的電動勢，叫自感電動勢。 二、自感電動勢：二、自感電動勢： 1、方向：自感電動勢的方向總是阻礙導、方向：自感電動勢的方向總是阻礙導體中原來電流的變化。體中原來電流的變化。 通電時自感電動勢與電流反向；斷電時與通電時自感電動勢與電流反向

6、；斷電時與電流同向，使通過線圈的電流不發(fā)生突變，而電流同向，使通過線圈的電流不發(fā)生突變，而是逐漸變化。是逐漸變化。 二、自感電動勢：二、自感電動勢： 1、方向：自感電動勢的方向總是阻礙導體中原、方向：自感電動勢的方向總是阻礙導體中原來電流的變化。來電流的變化。 2、大?。?、大小：即：即：E自自 = LIt 三三、自感系數(shù)：自感系數(shù)：由線圈本身的特性決定，線由線圈本身的特性決定，線圈的橫截面積越大、線圈越長、匝數(shù)越多，自感系圈的橫截面積越大、線圈越長、匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大。另外，有鐵芯線圈的自感系數(shù)，比沒有鐵數(shù)越大。另外，有鐵芯線圈的自感系數(shù)，比沒有鐵芯時要大得多。自感系數(shù)簡稱自感或電感。芯時

7、要大得多。自感系數(shù)簡稱自感或電感。單位：亨利（單位：亨利（H） 1mH=10 H 1H=10 H -3 -6 自感電動勢的大小跟電流強度的變化率自感電動勢的大小跟電流強度的變化率成正比。成正比。 反饋訓練3、演示自感的實驗電路圖如右圖所示，、演示自感的實驗電路圖如右圖所示，L是電感線圈，是電感線圈，A1、A2是規(guī)格相同的是規(guī)格相同的燈泡，燈泡，R的阻值與的阻值與L的直流電阻值相同。的直流電阻值相同。當開關由斷開到合上時，觀察到的自當開關由斷開到合上時，觀察到的自感現(xiàn)象是感現(xiàn)象是 比比 先亮，最后達到先亮，最后達到同樣亮。同樣亮。 A2 A1 L A1R A2 S R14、上圖中，電阻、上圖中，

8、電阻R的電阻值和電感的電阻值和電感L的自感系數(shù)都很的自感系數(shù)都很大，但大，但L的直流電阻值很小，的直流電阻值很小，A1、A2是兩個規(guī)格相同是兩個規(guī)格相同的燈泡。則當電鍵的燈泡。則當電鍵S閉合瞬間，閉合瞬間， 比比 先亮，最后先亮，最后 比比 亮亮 。 A1A2A2A1 反饋訓練5、如圖所示的電路中，、如圖所示的電路中，D1和和D2是是兩個相同的小燈泡，兩個相同的小燈泡，L是一個自感是一個自感系數(shù)相當大的線圈，其阻值與系數(shù)相當大的線圈，其阻值與R相相同。在電鍵接通和斷開時，燈泡同。在電鍵接通和斷開時，燈泡D1和和D2亮暗的順序是亮暗的順序是A. 接通時接通時D1先達最亮，斷開時先達最亮，斷開時D

9、1后滅后滅B. 接通時接通時D2先達最亮，斷開時先達最亮，斷開時D2后滅后滅C. 接通時接通時D1先達最亮，斷開時先達最亮，斷開時D2后滅后滅D. 接通時接通時D2先達最亮，斷開時先達最亮，斷開時D1后滅后滅D1 D2L RS 反饋訓練6、如圖所示，、如圖所示，L為自感系數(shù)較大的線為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當斷開電鍵的瞬間會有斷開電鍵的瞬間會有A . 燈燈A立即熄滅立即熄滅 B . 燈燈A慢慢熄滅慢慢熄滅C . 燈燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅突然閃亮一下再慢慢熄滅D . 燈燈A突然閃亮一下再突然熄滅突然閃亮一下再突然熄滅L AE自自+E四、自

10、感現(xiàn)象的防止四、自感現(xiàn)象的防止大型電動機定子繞組電路的斷開。大型電動機定子繞組電路的斷開。 E自自 EL A五、自感現(xiàn)象的應用五、自感現(xiàn)象的應用1、日光燈啟動時需要一個、日光燈啟動時需要一個瞬時高壓，正常發(fā)光時又瞬時高壓，正常發(fā)光時又需要一個低于需要一個低于220V的工作的工作電壓。電壓。2、自感系數(shù)較大的線圈自感系數(shù)較大的線圈（鎮(zhèn)流器）在斷開時能產(chǎn)生（鎮(zhèn)流器）在斷開時能產(chǎn)生瞬時高壓，可誰來充當自動瞬時高壓，可誰來充當自動開關？開關？啟動器啟動器 E自自 EE自自+EL A五、自感現(xiàn)象的應用五、自感現(xiàn)象的應用:點燃時產(chǎn)生瞬時高壓點燃時產(chǎn)生瞬時高壓工作時降壓限流工作時降壓限流鎮(zhèn)流器鎮(zhèn)流器小結一、

11、自感：由于導體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電一、自感：由于導體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。磁感應現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。即：即：E自自 = LIt式中式中L為自感系數(shù)，為自感系數(shù)，又稱自感或電感又稱自感或電感。二、自感電動勢：二、自感電動勢：1、方向：自感電動勢的方向總是阻礙導體中原來電、方向：自感電動勢的方向總是阻礙導體中原來電流的變化。流的變化。2、大小：自感電動勢的大小跟電流強度的變化率成、大小：自感電動勢的大小跟電流強度的變化率成正比。正比。 注意：分析自感現(xiàn)象，關鍵是分清線圈中電流的變注意：分析自感現(xiàn)象，關鍵是分清線圈中電流的變化，確定自感電動勢的方向及怎樣阻礙線圈中電流的化，確定自感電動勢的方向及怎樣阻礙線圈中電流的變化，從而在與線圈相聯(lián)接的元件上產(chǎn)生怎樣的效應。變化，從而在與線圈相聯(lián)接的元件上產(chǎn)生怎樣的效應。研究性學習日光燈壽命與開關次數(shù)關