《自感现象及应用》PPT课件.ppt

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1、1.1.发生电磁感应现象、产生感应电动势发生电磁感应现象、产生感应电动势的条件是什么？怎样得到这种条件？的条件是什么？怎样得到这种条件？自感现象自感现象 2.如果通过线圈本身的电流有变化，使它如果通过线圈本身的电流有变化，使它里面的磁通量改变，能不能产生电动势？里面的磁通量改变，能不能产生电动势？思思 考考实验实验1闭合开关闭合开关K K，A A2 2立立刻正常发光，刻正常发光，A A1 1是逐渐亮起来的是逐渐亮起来的KR1A A1 1RLA2当导体中的电流发生变化时当导体中的电流发生变化时,导体本身就产生感应导体本身就产生感应电动势，这个电动势总是电动势，这个电动势总是阻碍阻碍导体中原来电流

2、的变导体中原来电流的变化的这种化的这种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叫做电磁感应现象叫做自感现象自感现象，自感现象中产生的感，自感现象中产生的感应电动势应电动势,叫做叫做自感电动势自感电动势 实验实验2断开开关断开开关K K，A A会很亮会很亮的闪一下后再熄灭的闪一下后再熄灭A AK KL L（1 1）导体中原电流增大时，自感电动势阻碍它导体中原电流增大时，自感电动势阻碍它增大，增大，感应电流方向与原电流方向感应电流方向与原电流方向相反相反。（2 2）导体中原电流减小时，自感电动势阻碍它导体中原电流减小时，自感电动势阻碍它减小，减小，感应电流方

3、向与原电流方向感应电流方向与原电流方向相同相同。根据楞次定律判定：根据楞次定律判定：请解释在实验请解释在实验1、2中观察到的现象中观察到的现象在发生自感现象时，导体中产生的自感在发生自感现象时，导体中产生的自感电动势与哪些因素有关？电动势与哪些因素有关？a.a.自感电动势的大小与其他感应电动势一样跟穿自感电动势的大小与其他感应电动势一样跟穿过线圈的磁通量变化的快慢有关系，线圈的磁场过线圈的磁通量变化的快慢有关系，线圈的磁场是由电流产生的，所以穿过线圈的磁通量变化的是由电流产生的，所以穿过线圈的磁通量变化的快慢快慢跟电流变化快慢有关系跟电流变化快慢有关系 b.b.与线圈本身的特性有关与线圈本身的

4、特性有关用自感系数用自感系数L L来表来表示线圈的这种特性示线圈的这种特性 （2 2）自感系数的单位：亨利，简称）自感系数的单位：亨利，简称亨（亨（H H）如果通电线圈的电流在如果通电线圈的电流在1 1秒内改变秒内改变1 1安时产生的自安时产生的自感电动势是感电动势是1 1伏，这个线圈的自感系数就是伏，这个线圈的自感系数就是1 1亨亨 1mH=101mH=10-3-3H 1H 1H=10H=10-6-6H H (1)(1)决定线圈自感系数的因素：决定线圈自感系数的因素：线圈的形状、长线圈的形状、长短、匝数、线圈中是否有铁芯（短、匝数、线圈中是否有铁芯（线圈越粗线圈越粗,越越长长,匝数越密匝数越

5、密,它的自感系数就越大它的自感系数就越大,另外有铁芯另外有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多.）自感系数自感系数自感现象的应用自感现象的应用自感现象广泛存在凡是有导线、线圈的设自感现象广泛存在凡是有导线、线圈的设备中，只要有电流变化都有自感现象存在，因备中，只要有电流变化都有自感现象存在，因此要充分考虑自感和利用自感此要充分考虑自感和利用自感思考：在刚才的实验中，如果我们想观察到更明显思考：在刚才的实验中，如果我们想观察到更明显的现象，我们可以采取哪些措施？的现象，我们可以采取哪些措施？起动器s镇流器灯管220v日光灯镇流器的作用日光灯镇流器的作用:日光灯

6、日光灯点燃时产生大大高于电源电点燃时产生大大高于电源电压的瞬时电压压的瞬时电压;日光灯正常工日光灯正常工作时使加在灯管的电压大大作时使加在灯管的电压大大低于电源电压。低于电源电压。1 1、灯管、起动器、镇流器的构造及它们的连接特点、灯管、起动器、镇流器的构造及它们的连接特点2 2、启动器的工作原理、启动器的工作原理3 3、激发灯管中的水银蒸汽导电的高电压是怎么获得的？、激发灯管中的水银蒸汽导电的高电压是怎么获得的？4 4、日光灯的、日光灯的“白光白光”是哪里发出的？是哪里发出的？5 5、日光灯正常发光时，镇流器起什么作用？、日光灯正常发光时，镇流器起什么作用？6 6、当日光灯正常发光后，取下启

7、动器，会影响灯管发光吗？、当日光灯正常发光后，取下启动器，会影响灯管发光吗？阅读教材思考下面问题：阅读教材思考下面问题：当线圈中电流发生改变时，线圈中会产生自感当线圈中电流发生改变时，线圈中会产生自感电动势，自感电动势方向与原电流方向电动势，自感电动势方向与原电流方向:A A总是相反总是相反B B总是相同总是相同C C电流增大时，两者方向相反电流增大时，两者方向相反D D电流减小时，两者方向相同电流减小时，两者方向相同线圈的自感系数大小的下列说法中，正确的是线圈的自感系数大小的下列说法中，正确的是:A A通过线圈的电流越大，自感系数也越大通过线圈的电流越大，自感系数也越大B B线圈中的电流变化

8、越快，自感系数也越大线圈中的电流变化越快，自感系数也越大C C插有铁芯时线圈的自感系数会变大插有铁芯时线圈的自感系数会变大D D线圈的自感系数与电流的大小、电流变化的线圈的自感系数与电流的大小、电流变化的 快慢、是否有铁芯等都无关快慢、是否有铁芯等都无关 如图电路中，如图电路中，p p、Q Q两灯相同，两灯相同，L L的电阻不计，则的电阻不计，则 :A AS S断开瞬间，断开瞬间，P P立即熄灭，立即熄灭，Q Q过一会才熄灭过一会才熄灭B BS S接通瞬间，接通瞬间，P P、Q Q同时达正常发光同时达正常发光C CS S断开瞬间，通过断开瞬间，通过P P的电流从右向左的电流从右向左D DS S

9、断开瞬间，通过断开瞬间，通过Q Q的电流与原来方向相反的电流与原来方向相反如图所示电路中，如图所示电路中，A1、A2是两只相同的电流表，电感线是两只相同的电流表，电感线圈圈L的直流电阻与电阻的直流电阻与电阻R阻值相等，下面判断正确的是阻值相等，下面判断正确的是（）A开关开关S接通的瞬间，电流表接通的瞬间，电流表A1的读数大于的读数大于A2的读数的读数B开关开关S接通的瞬间，电流表接通的瞬间，电流表A1的读数小于的读数小于A2的读数的读数C开关开关S接通电路稳定后，电流表接通电路稳定后，电流表A1的读数大于的读数大于A2的的读数读数D开关开关S接通电路稳定后，电流表接通电路稳定后，电流表A1数等

10、于数等于A2的读数的读数如图所示电路，电感线圈如图所示电路，电感线圈L L的自感系数足够大，其直流电阻忽略的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，不计，L LA A、L LB B是两个相同的灯泡，则是两个相同的灯泡，则 A AS S闭合瞬间，闭合瞬间，L LA A不亮，不亮，L LB B很亮；很亮；S S断开瞬间，断开瞬间，L LA A、L LB B立即熄灭立即熄灭B BS S闭合瞬间，闭合瞬间，L LA A很亮，很亮，L LB B逐渐亮；逐渐亮；S S断开瞬间，断开瞬间，L LA A逐渐熄灭，逐渐熄灭，L LB B立即熄灭立即熄灭C CS S闭合瞬间，闭合瞬间，L LA A、L LB B同时亮

11、，然后同时亮，然后L LA A熄灭，熄灭，L LB B亮度不变；亮度不变；S S断开断开瞬间，瞬间，L LA A亮一下才熄灭，亮一下才熄灭，L LB B立即熄灭；立即熄灭；D DS S闭合瞬间闭合瞬间L LA A、L LB B同时亮，后同时亮，后A A逐渐变暗到熄灭，逐渐变暗到熄灭，L LB B变得更亮；变得更亮；S S断开瞬间，断开瞬间，L LA A亮一下才熄灭，亮一下才熄灭，L LB B立即熄灭立即熄灭E E如图所示，如图所示，D D1 1、D D2 2是两个相同的小电珠，是两个相同的小电珠，L L是一是一个自感系数很大的线圈，其电阻与个自感系数很大的线圈，其电阻与R R相同，由于相同，由

12、于存在自感现象，在电键接通和断开时，两灯泡存在自感现象，在电键接通和断开时，两灯泡亮暗的先后次序是亮暗的先后次序是 A A、接通时，、接通时，D D1 1先达最亮，断开时先达最亮，断开时D D1 1后暗后暗B B、接通时，、接通时，D D2 2先达最亮，断开时先达最亮，断开时D D2 2后暗后暗C C、接通时，、接通时，D D1 1先达最亮，断开时先达最亮，断开时D D1 1先暗先暗D D、接通时，、接通时，D D2 2先达最亮，断开时先达最亮，断开时D D2 2先暗先暗如下图所示，多匝线圈的电阻和电池的内电阻可以忽略如下图所示，多匝线圈的电阻和电池的内电阻可以忽略，两个电阻器的阻值都是，两个

13、电阻器的阻值都是R R电键电键S S原来打开着，电流原来打开着，电流I I0 0=E=E2R2R，今合下电键将一个电阻器短路，于是线圈中，今合下电键将一个电阻器短路，于是线圈中有自感电动势产生，这自感电动势有自感电动势产生，这自感电动势 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I I0 0减小为零减小为零B B有阻碍电流的作用，最后总小于有阻碍电流的作用，最后总小于I I0 0C C有阻碍电流增大作用，因而电流保持为有阻碍电流增大作用，因而电流保持为I I0 0不变不变D D有阻碍电流增大作用，但电流最后还是要增大有阻碍电流增大作用，但电流最后还是要增大到到2I2I0 0

14、E如图所示，自感线圈的自感系数很大，电如图所示，自感线圈的自感系数很大，电阻为零。电键阻为零。电键K原来是合上的，在原来是合上的，在K断开后，断开后，分析：分析：（1）若）若R1R2，灯泡的亮度怎样变化？，灯泡的亮度怎样变化？（2）若）若R1R2，灯泡的亮度怎样变化？，灯泡的亮度怎样变化？在如图所示的电路（在如图所示的电路（a a）、（）、（b b）中，电阻）中，电阻R R和和自感线圈自感线圈L L的电阻值都很小接通的电阻值都很小接通K K，使电路达，使电路达到稳定，灯泡到稳定，灯泡S S发光发光（A A）在电路（）在电路（a a）中，断开）中，断开K K，S S将渐渐变暗将渐渐变暗（B B）在电路（）在电路（a a）中，一断开）中，一断开K K，S S将先变得更亮，将先变得更亮，然后渐渐变暗然后渐渐变暗（C C）在电路（）在电路（b b）中，断开）中，断开K K，S S将渐渐变暗将渐渐变暗（D D）在电路（）在电路（b b）中，断开）中，断开K K，S S将先变得更亮，将先变得更亮，然后渐渐变暗然后渐渐变暗