第四章-电磁感应-6-互感和自感.ppt

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1、一、复习回顾1、引起电磁感应现象最重要的条件是什么？磁通量的变化2、楞次定律的内容是什么？通电导体（磁体）的相对运动“阻伴随着能量的转化碍”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，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、应用：变压器、收音机的“磁性天线”、延时继电器就是利用互感现象制成。变压器收音机里的“磁性天线”K延时继电器DCSAB互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,

2、且可发生于任何两个相互靠近的电路之间。能量利用互感现象可以把由一个线圈传递到另一个线圈。3、防止：在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法减小电路间的互感。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.自感电动势产生的原因通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化，因而在原线圈上产生感应电动势．实验一：通电自感1、先合上开关S，调节变阻器R的电阻，使同样规格的两个灯泡A1和A2的明亮程度相同。2、再调节变阻器R1使两个灯泡都正常发

3、光。3、然后断开开关S。LA1RA2SR1观察：重新接通电路时，两个灯泡亮度变化情况。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。问题：与线圈相连的灯泡为什么要过一会才亮？LA1例1.实验一中，当电键闭合后，通过灯泡A1的电流随时间变化RA2的图像为图C；通过灯泡A2的电流随时间变化的图像为A图。SR1IIIIttttABCD实验二：断电自感1、把灯泡A和带铁芯的线圈L并联在直流电路中。2、接通电路，待灯泡正常发光，断开电路。ALS观察：当电路断开时，灯泡A的亮度变化情况。现象：S断开时，A灯突然闪亮一下才熄灭。分析断开S

4、的瞬间，I2立即消失，而由于线圈的自感，I1不会马上消失，线圈总力图维持I1的存在，所以线圈上产生一个b端为正、a端为负的自感电动势，与灯泡组成abcd回路，由此流过A的电流由大小I2变成I1，方向由d→c变成c→d.可见通过A的电流大小与方向都发生了变化．3.自感电动势的作用：自感电动势总是阻碍电路中电流的变化。4.自感电动势方向判定：“减同增反”变化的IE感阻碍I的变化注意：“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。思考题：什么情况下灯泡会闪亮一下再熄灭？解答：至于灯泡中的电流是突然变大

5、还是变小(也就是说灯泡是否突然变得更亮一下)，就取决于I2与I1谁大谁小，也就是取决于RA和线圈的电阻RL谁大谁小的问题．特别提醒1．如图4－6－2，如果RA>RL，就有I1>I2，灯泡会先更亮一下才熄灭．2．如果RA＝RL，灯泡会由原亮度渐渐熄灭．3．如果RA

6、，通过S灯泡的电流随时间的变化图像为C图；若RL远小于RA，则电键断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为B图，通过灯泡的电流图像为D图。IIIIttttABCD三、自感系数自感电动势也是感应电动势，同样遵从法拉第电磁感应定律1、自感电动势与磁通量的变化率成正比IEEtt即自感电动势与电流的变化率成正比IELt2、自感系数L－简称自感或电感(1)物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力（2）决定因素：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没有铁芯时大得多。（3）单位：亨利，简称亨

7、，符号是H。常用单位：毫亨（mH）微亨（μH）因此，电动机等大功率用电器的开关应该装在金属壳中。最好使用油浸开关，即把开关的接触点浸在绝缘油中，避免出现电火花四、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，电流产生磁场，电能转化为磁场的能量；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。阅读教材最后一段P24，回答问题：1、线圈能够体现电的“惯性”，应该怎样理解？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

8、圈中的电流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零2、电的“惯性”大小与什么有关？电的“惯性”大小决定于线圈的自感系数小结1、当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现