高中物理选修3-2：4-6互感和自感_LI.ppt

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1、第四章电磁感应第六节互感和自感法拉第和他的实验线圈在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？一、互感现象1.当一个线圈中电流变化时，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。2.互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间.3、利用互感现象，可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈。因此，互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。收音机里的磁性天线.如：变压器L问题：K接通瞬间，线

2、圈L本身中会不会产生感应电动势？K通电自感现象灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来.现象：通电瞬间演示1电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间。分析：断电自感现象演示2S断开时，A灯突然闪亮一下才熄灭。现象：思考与讨论：P23断电瞬间提示：断电前后情况比较ILIAiLiAOit分析：断电前通过A灯的电流是由电源提供的，根据电路中并联规律可知，线圈L的电阻由于很小，故电路中的电流大部分流过线圈L，有IL

3、＞IA，断电后，线圈L由于自感作用，将阻碍自身电流的减小，结果线圈中的电流IL反向流过灯A，然后逐渐减弱，所以有灯闪亮一下再熄灭的现象出现．结论2：当导体中原来的电流减小时，自感电动势阻碍其减小．讨论:小灯泡在熄灭之前是否要闪亮一下？LRK图3abAE注意：1.不能认为任何断电现象灯都会闪一下当IL>IA时,会闪一下,再逐渐熄灭当IL

4、≤IA；如果RLIA。b1)为了使灯泡闪亮效果更明显对线圈L应该有什么样的要求?讨论:2)为了使灯泡持续更长时间对线圈L应该有什么样的要求?2)自感电动势的作用：（延缓电流变化）阻碍导体中原来电流的变化。a.导体中原电流增大时，自感电动势阻碍它增大。b.导体中原电流减小时，自感电动势阻碍它减小。“阻碍”不是“阻止”，电流还是变化的自感电动势的方向：楞次定律（增反减同）二、自感现象1.由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。2.自感现象中产生的电动势叫自感电动势.3.自感电动势的作用：阻碍导体中原

5、来的电流变化。注意：“阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。自感电动势的方向增反减同导体电流增加时，阻碍电流增加，此时自感电动势方向与原电流方向相反；导体电流减小时，阻碍电流减小，此时自感电动势方向与原电流方向相同.4.自感电动势的大小：与电流的变化率成正比.三、自感系数三.自感系数L----简称自感或电感1、决定线圈自感系数的因素：2、自感系数的单位：亨利，简称亨，符号是H。常用单位：毫亨mH微亨μH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

6、数比没有铁芯时大得多。阅读教材P24，回答问题：1、线圈能够体现电的“惯性”，应该怎样理解？2、电的“惯性”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电的“惯性”大小决定于线圈的自感系数.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？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。四、磁场的能量问题：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

7、，电流产生磁场，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成电能。自感现象的应用和防止1应用：在交流电路中、在各种用电设备和无线电技术中有着广泛的应用。如日光灯的镇流器等。2防止：在切断自感系数很大、电流很强的电路的瞬间，产生很高的电动势，形成电弧，在这类电路中应采用特制的开关。由于两根平行导线中的电流方向相反，它们的磁场可以互相抵消，从而可以使自感现象的影响减弱到可以忽略的程度。双线绕法消除自感现象自感防止课堂训练演示自感的实验电路图如右图所示，L是电感线圈，A1、A2是规格相同的灯泡，R的阻值与L的直

8、流电阻值相同。当开关由断开到合上时，观察到的自感现象是比先亮，最后达到同样亮。LA1RA2SR1A2A1课堂练习：1、关于自感现象，正确的说法是：（）A、感应电流一定和原电流方向相反；B、线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大；C、对于同一