电工基础 任务驱动模式 教学课件 作者 章振周 课题9.ppt

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1、1．理解电磁感应现象，并能分析判断产生感应电流的条件。2．掌握电磁感应定律及感应电动势的计算，并能熟练运用右手定则和楞次定律判断感应电动势的方向。3．理解自感和自感系数、互感和互感系数的概念，了解自感现象和互感现象及其在实际中的应用。4．理解互感线圈同名端的概念，掌握判断同名端的技能，学会对互感线圈连接的简单分析。5．理解电感器的储能特性及在电路中的能量转换规律，了解磁场能量的计算。6．进一步提高学生的观察、分析及应用的能力。电磁感应现象电磁感应定律楞次定律自感和互感现象及应用同名端及其判断电磁感应定律和楞次定律的应用自感和互感现象的分析互感线圈同名端的判断1．电磁感

2、应现象（1）电磁感应现象的概念当导体切割磁力线或线圈中磁通量发生变化而产生电动势的现象，称为电磁感应现象。感应电动势：由电磁感应产生的电动势称为感应电动势。感应电流：由电磁感应产生的电流称为感应电流，或称感生电流。（2）产生电磁感应现象的条件一种是导体在磁场中作相对切割磁力线的运动；另一种是线圈中的磁通量发生变化。2．电磁感应定律（1）直导体中的感应电动势电磁感应现象：如图9⁃1所示，导体AB在磁场中作切割磁力线的运动，导体AB两端将产生感应电动势。感应电动势的大小：在磁场中直导体产生的感应电动势e与磁感应强度B、导线长度l、导线运动速度v以及运动方向与磁力线方向间夹

3、角的正弦sinα成正比。图9-1（2）线圈中的感应电动势电磁感应现象：如图9⁃4所示，让穿过线圈的磁场发生变化，线圈两端将产生感应电动势。感应电动势的大小：线圈中产生的感应电动势的大小由法拉第电磁感应定律来计算。感应电动势的方向：线圈中产生的感应电动势的方向由楞次定律和安培定则（右手螺旋定则）来确定。◆法拉第电磁感应定律：线圈中感应电动势的大小与线圈中磁通的变化速度（即变化率）ΔΦΔt和线圈匝数N的乘积成正比，即3．自感现象（1）自感现象自感现象分析：自感现象是电磁感应的形式之一。当线圈中的电流发生变化时，穿过线圈的磁通也跟随着变化，因而产生感应电动势，这个电动势总是

4、阻碍线圈中原电流的变化。（2）自感系数把线圈中通过单位电流所产生的自感磁链称为自感系数，也称自感量，简称电感，用L表示，即特性：电感量L是线圈的固有参数，它是由线圈本身的特性所决定的。它的大小与线圈的尺寸、匝数和媒介质的磁导率有关，而线圈中是否有电流或电流的大小都不会使线圈的电感量发生改变。空心线圈的电感量L是一个常数。物理意义：它是衡量线圈中通过单位电流时产生自感磁链（自感磁通）本领大小的物理量。常用单位：亨利（H）、毫亨（mH）和微亨（μH）。（3）自感电动势自感电动势的方向：自感电动势的方向仍可根据楞次定律来判断。自感电动势的大小：自感电动势eL的大小与线圈的电

5、感量L和线圈中电流的变化率ΔiΔt的乘积成正比。自感电动势特性：◆线圈的自感电动势的大小取决于线圈的电感量和线圈中电流的变化率。◆当线圈的电感量一定时，线圈的电流变化越快，自感电动势就越大；线圈的电流变化越慢，自感电动势越小；线圈的电流不变化，就没有自感电动势。◆当电流变化率一定时，线圈的电感量越大，自感电动势越大；线圈的电感量越小，自感电动势越小。所以，电感量也是反映线圈产生自感电动势能力的物理量。（4）自感现象的应用自感现象在各种电器设备和无线电技术中有广泛的应用，如限流、产生高压、储能和能量转换等。4．互感现象（1）互感现象互感现象：由于一个线圈的电流发生变化，

6、而在另一线圈中产生感应电动势的现象叫互感现象，简称互感。◆互感电动势：在互感现象中所产生的感应电动势，叫做互感电动势，用eM来表示。互感现象分析：互感现象也是电磁感应的一种形式。互感电动势的大小：互感电动势eMB的大小与线圈的互感系数M和相邻线圈中电流的变化率Δi/Δt的乘积成正比。互感电动势的特性◆互感系数M的大小是由相邻两个线圈A、B的几何形状、尺寸、匝数以及它们之间的相对位置决定的，与线圈中电流的大小无关。◆线圈B的互感电动势的大小取决于线圈A、B的互感系数和线圈A中电流的变化率。◆当两个线圈A、B的互感系数一定时，线圈A的电流变化越快，线圈B的互感电动势就越大

7、；线圈A的电流变化越慢，线圈B的互感电动势就越小；线圈A的电流不变化，线圈B中就没有互感电动势。◆当线圈A的电流变化率一定时，线圈A、B的互感系数越大，线圈B的互感电动势就越大；线圈A、B的互感系数越小，线圈B的互感电动势就越小。同名端的分析：无论电流从哪端流入线圈，端点1与3、2与4的极性仍然保持相同。同名端的意义：在标出同名端后，每个线圈的具体绕法和它们间的相对位置就不需要在图上表示出来，而可以根据电流的变化趋势，很方便地判断出互感电动势的极性。同名端的实验判定（5）互感线圈的连接互感线圈的串联◆顺串：将两线圈异名端相连接，电流都是从同名端流进或