自感和互感課件

4.6互感和自感法拉第和他的實(shí)驗(yàn)線圈互感現(xiàn)象

在法拉第的實(shí)驗(yàn)中，兩個(gè)線圈之間并沒(méi)有導(dǎo)線相連，但當(dāng)一個(gè)線圈中的電流發(fā)生變化時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這種現(xiàn)象叫做互感。這種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做互感電動(dòng)勢(shì)互感現(xiàn)象

利用互感現(xiàn)象可以把能量從一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈，因此在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用如：變壓器一、互感現(xiàn)象1、當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱為互感?；ジ鞋F(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱為互感電動(dòng)勢(shì)。2、互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈之間,且可發(fā)生于任何兩個(gè)相互靠近的電路之間.3、利用互感現(xiàn)象，可以把能量從一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈。因此，互感現(xiàn)象在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。二、自感現(xiàn)象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、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。演示實(shí)驗(yàn)1A1、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(kāi)開(kāi)關(guān)S。重新閉合S，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(lái)。電路接通時(shí)，電流由零開(kāi)始增加，穿過(guò)線圈L的磁通量逐漸增加，L中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與原來(lái)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(shí)間。現(xiàn)象：分析：演示實(shí)驗(yàn)2

接通電路，待燈泡A正常發(fā)光。然后斷開(kāi)電路，觀察到什么現(xiàn)象？現(xiàn)象：分析：在斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S瞬間（燈更亮一下），燈A過(guò)一段時(shí)間才熄滅。開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間，由于通過(guò)L的磁通量減少，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙磁通量的減少，感應(yīng)電流沿著L→A流動(dòng)，所以燈A會(huì)過(guò)一段時(shí)間才熄滅。1、電源斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)L的電流會(huì)減小，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用是使L中的電流減小得更快些還是更慢些？2、產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的線圈可以看做是一個(gè)電源，它能向外供電。由于開(kāi)關(guān)已斷開(kāi)，線圈提供的感應(yīng)電流將沿著什么途徑流動(dòng)？3、開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后通過(guò)燈泡的感應(yīng)電流與原來(lái)通過(guò)它的電流方向是否一致？思考與討論：更慢L-A-L逆時(shí)針相反4、在如圖所示的電路中，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，燈泡A是否會(huì)更亮一下？更亮一下的條件是什么？設(shè)A、L兩端電壓為U。①若RA＞RL，有IA＜IL，在斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的瞬間，通過(guò)燈泡的電流會(huì)瞬時(shí)增大，燈泡會(huì)更亮一下。②若RA≤RL，有IA≥IL，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，通過(guò)燈泡的電流減小，燈泡不會(huì)更亮一下。3、自感電動(dòng)勢(shì)的作用：阻礙導(dǎo)體中原來(lái)電流的變化。

1）導(dǎo)體中原電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)阻礙它增大。2）導(dǎo)體中原電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)阻礙它減小?！白璧K”不是“阻止”，電流還是變化的三、自感系數(shù)1、自感電動(dòng)勢(shì)的大?。号c電流的變化率成正比2、自感系數(shù)L－簡(jiǎn)稱自感或電感（1）決定線圈自感系數(shù)的因素：

單位：亨利，簡(jiǎn)稱亨，符號(hào)：H其他單位：毫亨（mH）、微亨（μH）123線圈長(zhǎng)度越長(zhǎng)、線圈越大、匝數(shù)越多，它的自感系數(shù)越大！給線圈中加入鐵芯，自感系數(shù)比沒(méi)有鐵芯大得多?。?）電感與電阻的比較1、電阻R對(duì)電流有阻礙作用,電感L對(duì)電流的變化有阻礙作用.2、電阻越大,對(duì)電流的阻礙作用越大,產(chǎn)生的電勢(shì)差越大;電感越大,對(duì)電流的變化阻礙作用越大,產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)越大.3、R與L的決定因素不同4、線圈對(duì)穩(wěn)定電流的阻礙與對(duì)變化電流的阻礙產(chǎn)生的效果不同:線圈的電阻R決定電流的穩(wěn)定值為E/R,而L越大,電流由零增大到穩(wěn)定值的時(shí)間越長(zhǎng).通電自感:能量由電路轉(zhuǎn)移到了線圈中斷電自感:能量由線圈中轉(zhuǎn)移到了電路里四、磁場(chǎng)的能量

問(wèn)題：在斷電自感的實(shí)驗(yàn)中，為什么開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，燈泡的發(fā)光會(huì)持續(xù)一段時(shí)間？甚至?xí)仍瓉?lái)更亮？試從能量的角度加以討論。

開(kāi)關(guān)閉合時(shí)線圈中有電流，電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，能量?jī)?chǔ)存在磁場(chǎng)中，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，線圈作用相當(dāng)于電源，把磁場(chǎng)中的能量轉(zhuǎn)化成電能。1、互感的應(yīng)用和防止應(yīng)用：變壓器、收音機(jī)的“磁性天線”防止：電路板中防止相互干擾應(yīng)用與防護(hù)

收音機(jī)里的“磁性天線”利用互感將廣播信號(hào)從一個(gè)線圈傳送給另一線圈.KDCABS

延時(shí)繼電器電路板中防止相互干擾雙線繞法2．自感的應(yīng)用和防止應(yīng)用：日光燈防止：變壓器、電動(dòng)機(jī)日光燈原理一、互感現(xiàn)象1．互感互感現(xiàn)象互感電動(dòng)勢(shì)2．互感的應(yīng)用和防止應(yīng)用：變壓器、收音機(jī)的“磁性天線”防止：電路板中防止相互干擾二、自感現(xiàn)象1．自感現(xiàn)象（會(huì)解析自感現(xiàn)象）2．自感的應(yīng)用和防止應(yīng)用：日光燈防止：變壓器、電動(dòng)機(jī)小結(jié)：如圖所示，L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(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S的瞬間會(huì)有（）A．燈A立即熄滅B．燈A慢慢熄滅C．燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅D．燈A突然閃亮一下再突然熄滅

練習(xí)：AA

課堂訓(xùn)練1、演示自感的實(shí)驗(yàn)電路圖如右圖所示，L是電感線圈，A1、A2是規(guī)格相同的燈泡，R的阻值與L的直流電阻值相同。當(dāng)開(kāi)關(guān)由斷開(kāi)到合上時(shí)，觀察到的自感現(xiàn)象是比先亮，最后達(dá)到同樣亮。

A2

A1

L

A1R

A2

S

R12、上圖中，電阻R的電阻值和電感L的自感系數(shù)都很大，但L的直流電阻值很小，A1、A2是兩個(gè)規(guī)格相同的燈泡。則當(dāng)電鍵S閉合瞬間，比先亮，最后比亮。

A1A2A2A1

課堂訓(xùn)練3、如圖所示的電路中，D1和D2是兩個(gè)相同的小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其阻值與R相同。在電鍵接通和斷開(kāi)時(shí)，燈泡D1和D2亮暗的順序是A.接通時(shí)D1先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)D1后滅B.接通時(shí)D2先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)D2后滅C.接通時(shí)D1先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)D2后滅D.接通時(shí)D2先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)D1后滅D1D2LRSA

課堂訓(xùn)練

4、如圖所示，L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(dāng)斷開(kāi)電鍵的瞬間會(huì)有A.燈A立即熄滅B.燈A慢慢熄滅C.燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅D.燈A突然閃亮一下再突然熄滅LAAD

如下圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有