資源描述:
《4.6互感和自感課件》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、4.6互感和自感在法拉第的實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)線(xiàn)圈并沒(méi)有用導(dǎo)線(xiàn)連接,當(dāng)一個(gè)線(xiàn)圈中的電流變化時(shí),在另一個(gè)線(xiàn)圈中為什么會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)呢?演示實(shí)驗(yàn)一、互感現(xiàn)象1、當(dāng)一個(gè)線(xiàn)圈中電流變化,在另一個(gè)線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象,稱(chēng)為互感?;ジ鞋F(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),稱(chēng)為互感電動(dòng)勢(shì)。2、利用互感現(xiàn)象可以把能量從一個(gè)線(xiàn)圈傳遞到另一個(gè)線(xiàn)圈,因此在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛應(yīng)用。變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的。3、互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線(xiàn)圈之間,且可發(fā)生于任何兩個(gè)相互靠近的電路之間。在電力工程和電子電路中,互感現(xiàn)象有時(shí)會(huì)影響電路的正常工作,這時(shí)要設(shè)法減小電路
2、間的互感??磮D回答以下問(wèn)題:1.螺線(xiàn)管中有無(wú)磁場(chǎng)?磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與電流有無(wú)關(guān)系?2.當(dāng)電流變化時(shí),螺線(xiàn)管中的磁場(chǎng)是否變化?3.當(dāng)電流變化時(shí),通過(guò)螺線(xiàn)管中的磁通量是否變化?4.當(dāng)電流變化時(shí),螺線(xiàn)管中是否產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象?5.當(dāng)電流變化時(shí),螺線(xiàn)管中是否產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?思考與討論二、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)。注意:“阻礙”不是“阻止”,電流原來(lái)怎么變化還是怎么變,只是變化變慢了,即對(duì)電流的變化起延遲作用自感電動(dòng)勢(shì)的作用:阻礙導(dǎo)體中原來(lái)的電流變化演示實(shí)驗(yàn)1A1、A2是規(guī)格
3、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(guān)察到什么現(xiàn)象?燈泡A2立刻正常發(fā)光,跟線(xiàn)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(xiàn)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:反饋訓(xùn)練1、實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電鍵閉合后,通過(guò)燈泡A1的電流隨時(shí)間變化的圖像為圖;通過(guò)燈泡A2的電流隨時(shí)間變化的圖像為圖。ItItItItABCDCALA1RA2SR1接通電路,待燈泡A正常發(fā)光.然
4、后斷開(kāi)電路,觀(guān)察到什么現(xiàn)象?S斷開(kāi)時(shí),A燈突然閃亮一下才熄滅.現(xiàn)象:演示實(shí)驗(yàn)2反饋訓(xùn)練2、在實(shí)驗(yàn)二中,若線(xiàn)圈L的電阻RL與燈泡A的電阻RA相等,則電鍵斷開(kāi)前后通過(guò)線(xiàn)圈的電流隨時(shí)間的變化圖像為圖,通過(guò)燈泡的電流隨時(shí)間的變化圖像為圖;若RL遠(yuǎn)小于RA,則電鍵斷開(kāi)前后通過(guò)線(xiàn)圈的電流隨時(shí)間的變化圖像為圖,通過(guò)燈泡的電流圖像為圖。ItABCDItItItACBDALS1、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(chēng)自感或電感)(1)決定線(xiàn)圈自感系數(shù)的因素:(2)自感系數(shù)的單位:亨利,簡(jiǎn)稱(chēng)亨,符號(hào)是H。常用單位:毫亨(mH)微亨(μH)實(shí)驗(yàn)
5、表明,線(xiàn)圈越大,越粗,匝數(shù)越多,自感系數(shù)越大。另外,帶有鐵芯的線(xiàn)圈的自感系數(shù)比沒(méi)有鐵芯時(shí)大得多。三、自感系數(shù)日光燈結(jié)構(gòu):3、自感現(xiàn)象的應(yīng)用——日光燈發(fā)出可見(jiàn)光熒光粉受到紫外線(xiàn)照射在高壓下導(dǎo)電發(fā)出紫外線(xiàn)兩端燈絲給氣體加熱并給氣體加上高電壓日光燈管的結(jié)構(gòu)3、自感現(xiàn)象的應(yīng)用——日光燈3、自感現(xiàn)象的應(yīng)用——日光燈日光燈啟動(dòng)時(shí)需要一個(gè)瞬時(shí)高壓,正常發(fā)光時(shí)又需要一個(gè)低于220V的工作電壓。自感系數(shù)較大的線(xiàn)圈如何產(chǎn)生瞬時(shí)高壓?鎮(zhèn)流器結(jié)構(gòu)和作用:?jiǎn)?dòng)時(shí)提供瞬時(shí)高壓正常工作時(shí)降壓限流啟動(dòng)器組成和作用:起到一個(gè)開(kāi)關(guān)的作用3、自感現(xiàn)象的應(yīng)用——日光燈自感系數(shù)較大的
6、線(xiàn)圈(鎮(zhèn)流器)在斷開(kāi)時(shí)能產(chǎn)生瞬時(shí)高壓,可誰(shuí)來(lái)充當(dāng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)?啟動(dòng)器電流流向3、自感現(xiàn)象的應(yīng)用——日光燈自感系數(shù)很大有時(shí)會(huì)產(chǎn)生危害:4、自感現(xiàn)象的防止除線(xiàn)圈外,電路的其它部分是否存在自感現(xiàn)象?自感現(xiàn)象當(dāng)電路中的電流發(fā)生變化時(shí),電路中每一個(gè)組成部分,甚至連導(dǎo)線(xiàn),都會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)去阻礙電流的變化,只不過(guò)是線(xiàn)圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)比較大,其它部分產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)非常小而已開(kāi)關(guān)閉合時(shí)線(xiàn)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(xiàn)圈作用相當(dāng)于電源,把磁場(chǎng)中的能量轉(zhuǎn)化成電能。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)
7、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當(dāng)線(xiàn)圈通電瞬間和斷電瞬間,自感電動(dòng)勢(shì)都要阻礙線(xiàn)圈中電流的變化,使線(xiàn)圈中的電流不能立即增大到最大值或不能立即減小為零電的“慣性”大小決定于線(xiàn)圈的自感系數(shù)閱讀教材最后一段P24,回答問(wèn)題1、線(xiàn)圈能夠體現(xiàn)電的“慣性”,應(yīng)該怎樣理解?2、電的“慣性”大小與什么有關(guān)?思考與討論一、互感現(xiàn)象二、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。當(dāng)一個(gè)線(xiàn)圈中電流變化,在另一個(gè)線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象,稱(chēng)為互感。應(yīng)用:變壓器防止:電子線(xiàn)路中減小電路中的互感2、①通電自感產(chǎn)生的感應(yīng)電
8、動(dòng)勢(shì)阻礙自身電流的增大②斷電自感產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙自身電流的減小三、自感系數(shù)1、自感電動(dòng)勢(shì)的大小:2、自感系數(shù)L:與線(xiàn)圈的大小、形狀、圈數(shù)及有無(wú)鐵芯有關(guān)小結(jié)3、應(yīng)