互感和自感(1).ppt

设疑：设疑：（1）发生电磁感应的条件是什么？）发生电磁感应的条件是什么？穿过穿过回路回路的磁通量发生变化的磁通量发生变化（3）下面这两种电路中当电键断开和闭合瞬间会发生电磁感）下面这两种电路中当电键断开和闭合瞬间会发生电磁感应现象吗？如果会发生，它们有什么不同呢？应现象吗？如果会发生，它们有什么不同呢？引入引入:本节课我们就来认识这两种特征不同本节课我们就来认识这两种特征不同的电磁感应现象的电磁感应现象-互感和自感互感和自感一、互感现象一、互感现象1 1、当一个线圈中电流变化，在另一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，称个线圈中产生感应电动势的现象，称为为互感互感。2 2、互感电动势互感电动势:发生互感时产生的电发生互感时产生的电动势动势 注意注意:互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间且可发生于任何两个相互靠近的电路之间.利用互利用互感现象可把感现象可把能量能量由一个线圈传到另一个线圈由一个线圈传到另一个线圈.3 3互感的应用和防止互感的应用和防止应用：应用：变压器、收音机的变压器、收音机的“磁性天线磁性天线”就是利用互感现象制成。利用互感现象把就是利用互感现象制成。利用互感现象把广播电台的信号从一个线圈传送到另一个线圈广播电台的信号从一个线圈传送到另一个线圈 防止：防止：在电力工程和电子电路中，互感现象在电力工程和电子电路中，互感现象 有时会影响电路正常工作。有时会影响电路正常工作。灯泡灯泡A A1 1立刻正常发光立刻正常发光跟线圈跟线圈L L串联的灯泡串联的灯泡A A2 2逐渐亮起来逐渐亮起来最终一样亮最终一样亮 电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L L的磁通量逐渐增加，的磁通量逐渐增加，L L中产生的感应电动势的方向中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍与原来的电流方向相反，阻碍L L中电流增加，即推中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间。迟了电流达到正常值的时间。现象现象分分析析演示实验演示实验1EKRLR1A2A1阻碍原电流的增大阻碍原电流的增大 接通电路，待灯泡接通电路，待灯泡A A正常正常发光。然后断开电路，观察发光。然后断开电路，观察到什么现象？（到什么现象？（RLRA）S S断开时，断开时，A A 灯会灯会闪亮一下闪亮一下才熄灭才熄灭现象现象阻碍原电流的减小阻碍原电流的减小演示实验演示实验2二、自感现象二、自感现象 由于导体本身的电流发生变化而产生的由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。电磁感应现象。2、自感现象产生的原因自感现象产生的原因：导体本身电流变化，引起磁通量的变化。导体本身电流变化，引起磁通量的变化。1、定义：、定义：3、自感电动势、自感电动势 在自感现象中产生的感应电动势叫自感电在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。动势。1、定义：、定义：2、自感电动势的作用：、自感电动势的作用：阻碍导体中原来电流的变化。阻碍导体中原来电流的变化。1）导体中原电流增大时，自感电动势）导体中原电流增大时，自感电动势阻碍阻碍它增大。它增大。2）导体中原电流减小时，自感电动势）导体中原电流减小时，自感电动势阻碍阻碍它减小。它减小。“阻碍阻碍”不是不是“阻止阻止”，电流还是变化，电流还是变化的的4 4、自感系数、自感系数L L（1 1）物理意义）物理意义 ：描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量（2 2）决定因素）决定因素线圈的横截面积线圈的横截面积S大则大大则大线线 圈圈 的的 长长 度度L大则大大则大线线 圈圈 的的 匝匝 数数N有有 无无 铁铁 芯芯大则大大则大有则大有则大（3 3）单位：）单位：亨（利）亨（利）三、自感系数三、自感系数1 1、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比2 2、自感系数、自感系数 L L简称自感或电感简称自感或电感（1 1）决定线圈自感系数的因素：）决定线圈自感系数的因素：（2 2）自感系数的单位：）自感系数的单位：亨利亨利，简称亨，符号是，简称亨，符号是 H H。常用单位：毫亨（常用单位：毫亨（m Hm H）微亨（微亨（H H）实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感实验表明，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。没有铁芯时大得多。3 3、自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力、自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力1、演示自感的实验电路图如右图所示，、演示自感的实验电路图如右图所示，L是电感线圈，是电感线圈，A1、A2是规格相同的灯是规格相同的灯泡，泡，R的阻值与的阻值与L的直流电阻值相同。的直流电阻值相同。当开关由断开到合上时，观察到的自当开关由断开到合上时，观察到的自感现象是感现象是 比比 先亮，最后达到先亮，最后达到同样亮。同样亮。A2 A1 L A1R A2 S R12、上图中，电阻、上图中，电阻R的电阻值和电感的电阻值和电感L的自感系数都很的自感系数都很大，但大，但L的直流电阻值的直流电阻值很小，很小，A1、A2是两个规格相同是两个规格相同的灯泡。则当电键的灯泡。则当电键S闭合瞬间，闭合瞬间，比比 先亮，最后先亮，最后 比比 亮亮。A1A2A2A1三、自感系数三、自感系数1 1、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比2 2、自感系数、自感系数 L L简称自感或电感简称自感或电感（1 1）决定线圈自感系数的因素：）决定线圈自感系数的因素：（2 2）自感系数的单位：）自感系数的单位：亨利亨利，简称亨，符号是，简称亨，符号是 H H。常用单位：毫亨（常用单位：毫亨（m Hm H）微亨（微亨（H H）实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感实验表明，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。没有铁芯时大得多。3 3、自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力、自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力1、演示自感的实验电路图如右图所示，、演示自感的实验电路图如右图所示，L是电感线圈，是电感线圈，A1、A2是规格相同的灯是规格相同的灯泡，泡，R的阻值与的阻值与L的直流电阻值相同。的直流电阻值相同。当开关由断开到合上时，观察到的自当开关由断开到合上时，观察到的自感现象是感现象是 比比 先亮，最后达到先亮，最后达到同样亮。同样亮。A2 A1 L A1R A2 S R12、上图中，电阻、上图中，电阻R的电阻值和电感的电阻值和电感L的自感系数都很的自感系数都很大，但大，但L的直流电阻值的直流电阻值很小，很小，A1、A2是两个规格相同是两个规格相同的灯泡。则当电键的灯泡。则当电键S闭合瞬间，闭合瞬间，比比 先亮，最后先亮，最后 比比 亮亮。A1A2A2A1课堂练习课堂练习 如如如如图图图图所所所所示示示示，多多多多匝匝匝匝电电电电感感感感线线线线圈圈圈圈的的的的电电电电阻阻阻阻和和和和电电电电池池池池内内内内阻阻阻阻都都都都忽忽忽忽略略略略不不不不计计计计，两两两两个个个个电电电电阻阻阻阻的的的的阻阻阻阻值值值值都都都都是是是是R R R R，电电电电键键键键S S S S原原原原来来来来打打打打开开开开，电电电电流流流流为为为为I I I I0 0 0 0，今今今今合合合合上上上上电电电电键键键键将将将将一一一一电电电电阻阻阻阻短短短短路路路路，于于于于是是是是线线线线圈圈圈圈有有有有自自自自感感感感电动势产生，这电动势（电动势产生，这电动势（电动势产生，这电动势（电动势产生，这电动势（）A.A.A.A.有阻碍电流的作用，最后电流由有阻碍电流的作用，最后电流由有阻碍电流的作用，最后电流由有阻碍电流的作用，最后电流由I I I I0 0 0 0 减少到零减少到零减少到零减少到零B.B.B.B.有阻碍电流的作用，最后电流总小于有阻碍电流的作用，最后电流总小于有阻碍电流的作用，最后电流总小于有阻碍电流的作用，最后电流总小于I I I I0 0 0 0C.C.C.C.有阻碍电流增大的作用，因而电流有阻碍电流增大的作用，因而电流有阻碍电流增大的作用，因而电流有阻碍电流增大的作用，因而电流I I I I0 0 0 0保持不变保持不变保持不变保持不变D.D.D.D.有阻碍电流增大的作用，但有阻碍电流增大的作用，但有阻碍电流增大的作用，但有阻碍电流增大的作用，但 电流最后还是增大到电流最后还是增大到电流最后还是增大到电流最后还是增大到2 2 2 2I I I I0 0 0 0D D课堂练习课堂练习L L L L1 1 1 1 如如图图所所示示的的电电路路，L L1 1和和L L2 2是是两两个个相相同同的的小小电电珠珠，L L是是一一个个自自感感系系数数相相当当大大的的线线圈圈，其其电电阻阻与与R R相相同同，由由于于存存在在自自感感现现象象，在在电电键键S S接接通通时时，_灯灯先先特特别别亮亮；S S断断开开时时，_灯先熄灭。灯先熄灭。L L L L2 2 2 2课堂练习课堂练习ADADADAD 如图示如图示a a、b b的电路中，电阻的电路中，电阻R R和自感和自感线圈线圈L L的电阻的电阻值都很小，且小于灯值都很小，且小于灯A A的电阻，接通的电阻，接通S S，使电路达到使电路达到稳定，灯泡稳定，灯泡A A发光，则（发光，则（）A.A.在电路在电路a a中，断开中，断开S S后，后，A A将逐渐变暗将逐渐变暗B.B.在电路在电路a a中，断开中，断开S S后，后，A A将先将先变得更亮，然后渐暗变得更亮，然后渐暗C.C.在电路在电路b b中，断开中，断开S S后，后，A A将将逐渐变暗逐渐变暗D.D.在电路在电路b b中，断开中，断开S S后，后，A A将将先变得更亮，然后渐暗先变得更亮，然后渐暗 课堂训练课堂训练 4、如图所示，、如图所示，L为自感系数较大的线为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开电键的瞬间会有断开电键的瞬间会有A.灯灯A立即熄灭立即熄灭 B.灯灯A慢慢熄灭慢慢熄灭C.灯灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭突然闪亮一下再慢慢熄灭D.灯灯A突然闪亮一下再突然熄灭突然闪亮一下再突然熄灭L AA