自感和互感课件.ppt

1、互感和自感互感现象互感现象电源电源MP4S 当一个线圈中电当一个线圈中电流流变变化时，在另一化时，在另一个线圈中产生个线圈中产生感感应应电动势的现象。电动势的现象。互感现象中产生互感现象中产生的感应电动势，称的感应电动势，称为为互感电动势互感电动势。互感现象的应用互感现象的应用变压器变压器收音机里的收音机里的“磁性天线磁性天线”传递能量传递能量传递信息传递信息如何设计实验电路？如何设计实验电路？预测一下实验现象？预测一下实验现象？思考与讨论思考与讨论当线圈中电流发生当线圈中电流发生变变化时，化时，自身自身的回路的回路中是否还有电磁感应中是否还有电磁感应现象呢？现象呢？SABRIAB原原B感感

2、EIAIB如何改进实验电路？如何改进实验电路？如何解释实验现象？如何解释实验现象？电源电源自自感感自身的自身的自身的自身的自身的自身的自感现象中产生自感现象中产生的感应电动势，称的感应电动势，称为为自感电动势自感电动势。自感现象自感现象SABR自身的自身的由于线圈由于线圈本身本身的的电流发生电流发生变变化而产化而产生的电磁生的电磁感感应现象。应现象。SBR预测一下实验现象？预测一下实验现象？如何改进实验电路？如何改进实验电路？线圈中线圈中电流增加电流增加时时,会产生自感电动势，会产生自感电动势，那么线圈中那么线圈中电流减少电流减少时，又会怎么样呢？时，又会怎么样呢？如何解释实验现象？如何解释实

3、验现象？思考与讨论思考与讨论IIB原原 EIB感感A自感系数自感系数描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量决定因素决定因素线圈的圈数线圈的圈数是否有铁芯是否有铁芯线圈的大小线圈的大小线圈的形状线圈的形状亨利（亨利（H）HmHH、361H10 mH10H物理意义物理意义:单位：单位：甲甲 在铁芯上绕了几千在铁芯上绕了几千匝的线圈，匝的线圈，乙乙 空芯线空芯线圈，圈，丙丙 一条导线弯了一条导线弯了几匝的线圈几匝的线圈自感系数自感系数约瑟夫约瑟夫亨利亨利 Henry Joseph Henry Joseph 1797-18781797-1878 美国著名物理学家，

4、美国著名物理学家，18671867年起，年起，任美国科学院第一任院长任美国科学院第一任院长;18291829年制成了能提起一吨重铁年制成了能提起一吨重铁块的电磁铁；块的电磁铁；18301830年发现电磁感应现象，年发现电磁感应现象，比法拉第早一年；比法拉第早一年；18321832年发现了电流的自感现象；年发现了电流的自感现象；从来不申请专利从来不申请专利 无偿贡献给社会无偿贡献给社会用传感器研究自感现象用传感器研究自感现象 iA、iBt t o oSRAB数据采数据采集感器集感器电流传电流传感器感器A A电流传电流传感器感器B B体验自感体验自感名称名称:擦出电火花！擦出电火花！器材器材:干电

5、池一节、小线圈一只、导线若干。干电池一节、小线圈一只、导线若干。要求要求:构建电路，能看到构建电路，能看到电火花电火花的闪现；的闪现；能体会到轻微的能体会到轻微的电击感电击感。电路电路:ba自感现象的应用自感现象的应用L很大很大自感现象的防止自感现象的防止油浸开关油浸开关双双线线绕绕法法一、互感现象一、互感现象1 1互感互感 互感现象互感电动势互感现象互感电动势2 2互感的应用和防止互感的应用和防止应用：变压器、收音机的应用：变压器、收音机的“磁性天线磁性天线”防止：电路板中防止相互干扰防止：电路板中防止相互干扰二、自感现象二、自感现象1 1自感现象（会解析电路中的自感现象）自感现象（会解析电

6、路中的自感现象）2 2自感的应用和防止自感的应用和防止互感和自感互感和自感知识复习知识复习1、发生电磁感应的条件是什么？、发生电磁感应的条件是什么？2、将磁铁插入线圈会不会发生电磁感应现象，、将磁铁插入线圈会不会发生电磁感应现象，为什么？为什么？一、互感现象一、互感现象 改变滑动滑动变阻器的电阻，会不会发改变滑动滑动变阻器的电阻，会不会发生电磁感应现象，为什么？电路中能量是生电磁感应现象，为什么？电路中能量是怎样转化的？怎样转化的？1、概念：两个线圈之间并没有导线相连，但当一、概念：两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会个线圈中的电流变化时，它所产生的变

7、化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。这种现象叫做互在另一个线圈中产生感应电动势。这种现象叫做互感，这种感应电动势叫做互感电动势。感，这种感应电动势叫做互感电动势。2、磁场具有能量：利用互感现象可以把能量、信、磁场具有能量：利用互感现象可以把能量、信息由一个线圈传递到另一个线圈息由一个线圈传递到另一个线圈一、互感现象一、互感现象一、互感现象一、互感现象3 3、应用与防止、应用与防止(1).收音机里的收音机里的“磁性磁性天线天线”利用互感将广播利用互感将广播信号从一个线圈传送给信号从一个线圈传送给另一线圈另一线圈.(2).延时继电器延时继电器KDCABS特别提醒：互感是一种常见的电磁感应现象！

8、要注意，它不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何相互靠近的电路之间.二、自感现象二、自感现象实验实验1：通电自感：通电自感调节滑动变阻器，使其阻值与电感阻值调节滑动变阻器，使其阻值与电感阻值相同。两个小灯泡完全相同。相同。两个小灯泡完全相同。现象：现象：A1缓慢变亮，最后稳定；缓慢变亮，最后稳定；A2立刻变亮，保持稳定。立刻变亮，保持稳定。区别：区别：开关开关S S闭合后，定值电阻闭合后，定值电阻R R所在支路的所在支路的电流立刻增加到稳定值；而线圈电流立刻增加到稳定值；而线圈L L所在支路所在支路需要经历一定时间电流才能达到稳定值。需要经历一定时间电流才能达到稳定值。BI

9、变化变化B变化变化变化变化E感感I的变化的变化阻碍阻碍I通电自感1 1、定义：、定义：由于导体由于导体本身的电流本身的电流发生变化而发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象产生的电磁感应现象，叫自感现象；2.2.自感现象中产生的电动势叫自感现象中产生的电动势叫自感电动势自感电动势；3.3.自感电动势的作用：自感电动势的作用：阻碍阻碍导体中原来导体中原来的电流变化的电流变化；4.4.自感电动势的方向：导体电流自感电动势的方向：导体电流增加增加时，时，此时自感电动势方向与原电流方向此时自感电动势方向与原电流方向相反相反；导体电流导体电流减小减小时，此时自感电动势方向与时，此时自感电动势方向与原电流

10、方向原电流方向相同相同;二、自感现象二、自感现象开关闭合电路稳定后，当开关闭合电路稳定后，当开关开关S断开。观察小灯泡断开。观察小灯泡发光情况，分析原因。发光情况，分析原因。实验实验2：断电自感：断电自感现象：小灯泡闪一下后缓慢熄灭。现象：小灯泡闪一下后缓慢熄灭。原因：稳定时，电感电流大于小灯泡原因：稳定时，电感电流大于小灯泡电流，开关断开后，电感阻碍电流减电流，开关断开后，电感阻碍电流减小，充当电源。小，充当电源。线圈中产生感应电动势，此时线圈相当于电源线圈中产生感应电动势，此时线圈相当于电源为为R充电，此时电流与充电，此时电流与R原来的电流方向相反原来的电流方向相反.IIII变化变化B变化

11、变化变化变化E感感I变化变化阻碍阻碍断电自感三、自感系数三、自感系数1 1、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比2 2、自感系数、自感系数 L L简称自感或电感简称自感或电感（1 1）决定因素：）决定因素：（2 2）单位：）单位：亨利亨利，简称亨，符号是，简称亨，符号是 H H。常用单位：毫亨（常用单位：毫亨（m Hm H）微亨（微亨（H H）IELt 实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感系数越大。另外，带有铁芯的线圈的自感系数比系数越大。另外，带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。没有铁芯时大得多。四

12、、磁场的能量四、磁场的能量 问题：在断电自感的实验中，为什么开关断问题：在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁场，能量储存在磁场中，开关断开时，线场，能量储存在磁场中，开关断开时，线圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化成电能。成电能。阅读教材最后一段阅读教材最后一段P P2424，回答问题：，回答问题：1 1、线圈能够体现电的、线圈能够体现电的“惯性惯

13、性”，应该怎样理，应该怎样理解？解？2 2、电的、电的“惯性惯性”大小与什么有关？大小与什么有关？当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动势都当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动势都要阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电流要阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零不能立即增大到最大值或不能立即减小为零 电的电的“惯性惯性”大小决定于线圈的自感系数大小决定于线圈的自感系数 自感现象的应用和防止由于两根平行导线中的电流由于两根平行导线中的电流方向方向相反相反，它们的磁场可以互，它们的磁场可以互相抵消，从而可以使自感现象相抵消，从而可以使自感现象的影响减弱到可以忽略的程度。的影响减弱到可以忽略的程度。应用：应用：日光灯的镇流器。日光灯的镇流器。防止：变压器、大型电动机的开关浸在绝缘油中防止：变压器、大型电动机的开关浸在绝缘油中小结小结1 1、互感现象、互感电动势互感现象、互感电动势2、自感现象、自感电动势自感现象、自感电动势3 3、自感系数、自感系数L L：与线圈的大小、形状、圈数：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁心有关及有无铁心有关 自感电动势：自感电动势：4 4、磁场具有能量、磁场具有能量IELt