互感和自感課件上課用.ppt

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1、第四章《電磁感應(yīng)》第六節(jié)《互感和自感》下圖為法拉第的實驗裝置，當一個線圈中的電流變化時，另一個線圈中為什么會產(chǎn)生感應(yīng)電流呢？一、互感現(xiàn)象1、當一個線圈中電流變化，在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象，稱為互感。互感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，稱為互感電動勢。2、利用互感現(xiàn)象可以把能量從一個線圈傳遞到另一個線圈，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。研究自感現(xiàn)象問題：K接通瞬間，線圈中會有電流，那么線圈L本身會不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢（感生電動勢）？LK實驗一：2、再調(diào)節(jié)變阻器R1使兩個

2、燈泡都正常發(fā)光。3、斷開開關(guān)S，然后再閉合，觀察現(xiàn)象1、調(diào)節(jié)變阻器R的電阻，使R和線圈電阻相同。LA1RA2SR1現(xiàn)象：燈泡A2立刻正常發(fā)光，跟線圈L串聯(lián)的燈泡A1逐漸亮起來。解釋：在接通電路的瞬間，電路中的電流增大，穿過線圈L的磁通量也隨著增大，因而線圈中必然會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這個感應(yīng)電動勢阻礙線圈中電流的增大，所以通過A1的電流只能逐漸增大。問題：與線圈相連的燈泡為什么要過一會才亮？實驗二：問題：斷開電路時，電路為什么會閃亮一下？ALS現(xiàn)象：S斷開時，A燈突然閃亮一下才熄滅。解釋：在電路斷開的瞬間，

3、通過線圈的電流突然減弱，穿過線圈的磁通量也就很快減少，因而在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。雖然這時電源已經(jīng)斷開，但線圈L和燈泡A組成了閉合電路，在這個電路中有感應(yīng)電流I感通過，所以燈泡不會立即熄滅?，F(xiàn)象：S斷開時，A燈突然閃亮一下才熄滅。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)生的電動勢叫自感電動勢。自感電動勢的作用：阻礙導(dǎo)體中原來的電流變化。注意：“阻礙”不是“阻止”，電流原來怎么變化還是怎么變，只是變化變慢了，即對電流的變化起延遲作用。三、自感系數(shù)1、自感

4、電動勢的大小：與電流的變化率成正比2、自感系數(shù)L－簡稱自感或電感（1）決定線圈自感系數(shù)的因素：（2）自感系數(shù)的單位：亨利實驗表明，線圈越大，越粗，匝數(shù)越多，自感系數(shù)越大。另外，帶有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時大得多。小明去斷開正在工作的大功率電動機的開關(guān)時，被突然產(chǎn)生的電火花擊中了，想一想，為什么？4、自感現(xiàn)象的防止變壓器、電動機等器材都有很大的線圈，當電路中的開關(guān)斷開時，會產(chǎn)生很大的自感電動勢，使得開關(guān)的金屬片之間產(chǎn)生電火花，燒蝕接觸點，甚至引起人身傷害。因此，電動機等大功率用電器的開關(guān)應(yīng)該裝在金

5、屬殼中。最好使用油浸開關(guān)，即把開關(guān)的接觸點浸在絕緣油中，避免出現(xiàn)電火花延時繼電器試說明這種繼電器的工作原理。自感現(xiàn)象的防止：在一些精密儀器中為了消除使用過程中電流變化引起的自感現(xiàn)象，往往采用雙線繞法。5、自感現(xiàn)象應(yīng)用日光燈結(jié)構(gòu)：四、磁場的能量問題：在斷電自感的實驗中，為什么開關(guān)斷開后，燈泡的發(fā)光會持續(xù)一段時間？甚至?xí)仍瓉砀?？試從能量的角度加以討論。開關(guān)閉合時線圈中有電流，電流產(chǎn)生磁場，能量儲存在磁場中，開關(guān)斷開時，線圈作用相當于電源，把磁場中的能量轉(zhuǎn)化成電能。閱讀教材最后一段P24，回答問題：1、線

6、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)？當線圈通電瞬間和斷電瞬間，自感電動勢都要阻礙線圈中電流的變化，使線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”大小決定于線圈的自感系數(shù)3、互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個線圈之間,且可發(fā)生于任何兩個相互靠近的電路之間。在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時會影響電路的正常工作，這時要設(shè)法減小電路間的互感。