互感與自感公開課

1、關(guān)于互感和自感公開課第一張，PPT共二十五頁，創(chuàng)作于2022年6月1知道什么是互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象。2知道自感現(xiàn)象的利與弊及對它們的利用和防止。3知道自感系數(shù)是表示線圈本身特征的物理量，知道它的單位及其大小的決定因素。4能夠通過電磁感應(yīng)部分知識分析通電、斷電自感現(xiàn)象的原因及磁場的能量轉(zhuǎn)化問題。學(xué)習(xí)目標(biāo)第二張，PPT共二十五頁，創(chuàng)作于2022年6月用電磁爐能點(diǎn)亮燈泡嗎？你知道無線充電嗎？其原理是什么呢？第三張，PPT共二十五頁，創(chuàng)作于2022年6月手機(jī)內(nèi)部接收端無線充電器內(nèi)部第四張，PPT共二十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 在法拉第的實(shí)驗(yàn)中兩個線圈并沒有用導(dǎo)線連接，當(dāng)一個線圈中的電流變化時，在另一個

2、線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流（說明產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢）。第五張，PPT共二十五頁，創(chuàng)作于2022年6月一、互感現(xiàn)象 1、互感：當(dāng)一個線圈中電流變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象。 2、在互感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，稱為互感電動勢。A第六張，PPT共二十五頁，創(chuàng)作于2022年6月3、應(yīng)用：利用互感現(xiàn)象可以把能量從一個線圈傳遞到另一個線圈，因此在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛應(yīng)用。如變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的。 收音機(jī)里的“磁性天線”利用互感現(xiàn)象，把廣播電臺的信號從一個線圈傳遞到另一個線圈變壓器第七張，PPT共二十五頁，創(chuàng)作于2022年6月問題情景：如圖閉合開關(guān)瞬間，CD中會有感應(yīng)

3、電流嗎？這是互感嗎？ ABSGCDI第八張，PPT共二十五頁，創(chuàng)作于2022年6月4、防止：互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個線圈之間,而且可以發(fā)生于任何兩個相互靠近的電路之間。在電力工程中和電子電路中，互感現(xiàn)象有時會影響電路的正常工作，要設(shè)法減小互感。第九張，PPT共二十五頁，創(chuàng)作于2022年6月看圖回答以下問題：1）螺線管中有無磁場？磁場的強(qiáng)弱與電流有無關(guān)系？2）當(dāng)電流變化時，螺線管中的磁場是否變化？3）當(dāng)電流變化時，通過螺線管中的磁通量是否變化？4）當(dāng)電流變化時，螺線管中是否產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象？5）當(dāng)電流變化時，螺線管中是否產(chǎn)生感應(yīng)電動勢？第十張，PPT共二十五頁，創(chuàng)作于2022年6月

4、二、自感現(xiàn)象1、由于線圈本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象，叫做自感現(xiàn)象。2、在自感想象中產(chǎn)生的電動勢叫做自感電動勢。第十一張，PPT共二十五頁，創(chuàng)作于2022年6月演示實(shí)驗(yàn)1KLED1LED2LED3L閉合開關(guān)S，LED1和LED2同時變亮，但LED2很快又熄滅了電路接通時，電流由零開始增加，穿過線圈L的磁通量逐漸增加，L中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的方向與原來的電流方向相反，阻礙L中電流增加，即推遲了電流達(dá)到正常值的時間。開始時電流流過了LED2,但是當(dāng)L中電流達(dá)到最大值后將LED2短路了。分析：通電自感第十二張，PPT共二十五頁，創(chuàng)作于2022年6月演示實(shí)驗(yàn)2KLED1LED2LED3L斷開

5、開關(guān)S，LED1瞬間熄滅，但LED3閃亮一下再熄滅。分析：開關(guān)斷開瞬間，由于通過L的磁通量減少，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢阻礙磁通量的減少，感應(yīng)電流沿著LLED3的方向流動，所以LED3被點(diǎn)亮一小會兒。斷電自感第十三張，PPT共二十五頁，創(chuàng)作于2022年6月練習(xí)1： A1、A2是規(guī)格完全一樣的燈泡。閉合電鍵S，調(diào)節(jié)變阻器R，使A1、A2亮度相同，再調(diào)節(jié)R1，使兩燈正常發(fā)光，然后斷開開關(guān)S。重新閉合S，將觀察到什么現(xiàn)象？ 燈泡A2立刻正常發(fā)光，跟線圈L串聯(lián)的燈泡A1逐漸亮起來。電路接通時，電流由零開始增加，穿過線圈L的磁通量逐漸增加，L中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的方向與原來的電流方向相反，阻礙L中電流增加，即推遲

6、了電流達(dá)到正常值的時間。分 析通電自感第十四張，PPT共二十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 接通電路，待燈泡A正常發(fā)光。然后斷開電路，觀察到什么現(xiàn)象？在斷開開關(guān)S瞬間（燈更亮一下），燈A過一段時間才熄滅。 練習(xí)2：開關(guān)斷開瞬間，由于通過L的磁通量減少，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢阻礙磁通量的減少，感應(yīng)電流沿著LA流動，所以燈A會過一段時間才熄滅。 分 析斷電自感第十五張，PPT共二十五頁，創(chuàng)作于2022年6月1、自感電動勢的作用：阻礙導(dǎo)體中原來的電流變化。(1)導(dǎo)體中電流增加時，阻礙電流增加，此時自感電動勢方向與原電流方向相反； (2)導(dǎo)體中電流減小時，阻礙電流減小，此時自感電動勢方向與原電流方向相同。三、自

7、感系數(shù)與自感電動勢溫馨提示： “阻礙”不是“阻止”，電流原來怎么變化還是怎么變，只是變化變慢了，即對電流的變化起延遲作用。第十六張，PPT共二十五頁，創(chuàng)作于2022年6月2.自感電動勢的大?。?自感電動勢的大小跟其它感應(yīng)電動勢的大小一樣，跟穿過線圈的磁通量的變化快慢有關(guān)。 而在自感現(xiàn)象中，穿過線圈的磁通量是由電流引起的，故自感電動勢的大小跟導(dǎo)體中電流變化的快慢有關(guān)。第十七張，PPT共二十五頁，創(chuàng)作于2022年6月 3、自感系數(shù)（L）簡稱自感或電感 L的大小跟線圈的大小、形狀、圈數(shù)，以及是否有鐵芯有關(guān)，L是反映線圈自身特征的物理量。 單位：亨利，簡稱亨（H） 1H=103mH=106H第十八張，

8、PPT共二十五頁，創(chuàng)作于2022年6月4、自感的應(yīng)用與防止（1）應(yīng)用：在交流電路中、在各種用電設(shè)備和無線電技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用，如日光燈工作時就利用了自感原理。第十九張，PPT共二十五頁，創(chuàng)作于2022年6月（2）防止：在切斷自感系數(shù)很大、電流很強(qiáng)的電路的瞬間，產(chǎn)生很高的電動勢，形成電弧，在這類電路中應(yīng)采用特制的開關(guān)。利用雙繞線法可以避免自感的發(fā)生。由于兩根平行導(dǎo)線中的電流方向相反，它們的磁場可以互相抵消，從而可以使自感現(xiàn)象的影響減弱到可以忽略的程度。第二十張，PPT共二十五頁，創(chuàng)作于2022年6月四、磁場的能量1、通電自感：通電時，電能首先要轉(zhuǎn)化為線圈磁場能，然后再轉(zhuǎn)化為燈A1的電能，故燈A

9、1過一會兒才亮。2、斷電自感：斷電前，線圈中有電流，則線圈中有磁場能，斷電后，線圈存有的磁場能通過燈釋放出來，使燈延遲熄滅。第二十一張，PPT共二十五頁，創(chuàng)作于2022年6月一、互感現(xiàn)象1.當(dāng)一個線圈中電流變化時，在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象，稱為互感。2.應(yīng)用：變壓器第二十二張，PPT共二十五頁，創(chuàng)作于2022年6月1、由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。2、 通電自感 產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢阻礙自身電流的增大 斷電自感 產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢阻礙自身電流的減小二、自感現(xiàn)象第二十三張，PPT共二十五頁，創(chuàng)作于2022年6月三、自感系數(shù)1、自感電動勢的大?。?、自感系數(shù)L：與線圈的大小、