互感和自感免费实用精.ppt

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1、互感和自感免费实用第1页，本讲稿共22页1、互感：、互感：两个独立的线圈相互靠近，当一个线圈中两个独立的线圈相互靠近，当一个线圈中两个独立的线圈相互靠近，当一个线圈中两个独立的线圈相互靠近，当一个线圈中的电流发生的电流发生的电流发生的电流发生变化变化变化变化时，在另一个线圈中产生时，在另一个线圈中产生时，在另一个线圈中产生时，在另一个线圈中产生感应感应感应感应电流电流电流电流（或感应电动势）的现象（或感应电动势）的现象（或感应电动势）的现象（或感应电动势）的现象互感互感互感互感。交变电流交变电流产生电流产生电流第2页，本讲稿共22页第3页，本讲稿共22页2、自感：、自感：（1 1）由于导体）由

2、于导体）由于导体）由于导体本身电流本身电流本身电流本身电流发生发生发生发生变化变化变化变化而产生的电磁而产生的电磁而产生的电磁而产生的电磁感应现象。产生的感应电动势叫感应现象。产生的感应电动势叫感应现象。产生的感应电动势叫感应现象。产生的感应电动势叫自感电动势自感电动势自感电动势自感电动势。（2）自感是一种）自感是一种普遍普遍现象现象任何电路中电流发生任何电路中电流发生任何电路中电流发生任何电路中电流发生变化变化变化变化时，在这个电路中时，在这个电路中时，在这个电路中时，在这个电路中都要产生都要产生都要产生都要产生自感电动势自感电动势自感电动势自感电动势。接在电路中接在电路中线圈线圈线圈线圈的

3、的电流发生变化时，电流发生变化时，电流发生变化时，电流发生变化时，线圈线圈线圈线圈中产中产中产中产生生生生自感电动势较自感电动势较自感电动势较自感电动势较大大大大，自感现象较，自感现象较，自感现象较，自感现象较明显明显明显明显。第4页，本讲稿共22页（3 3 3 3）自感电动势的作用：自感电动势的作用：2、自感：、自感：当原来电流在当原来电流在增大增大时，自感电动势阻碍原来时，自感电动势阻碍原来电流增大；自感电动势形成的自感电流与原来电流增大；自感电动势形成的自感电流与原来电流方向电流方向相反相反。当原来电流在当原来电流在减小减小时，自感电动势阻碍原来时，自感电动势阻碍原来电流减小；自感电动势

4、形成的自感电流与原来电流减小；自感电动势形成的自感电流与原来电流方向电流方向相同相同。自感电动势总是自感电动势总是阻碍阻碍导体中原来电流的导体中原来电流的变化变化减慢减慢电流变化电流变化的的“速度速度”第5页，本讲稿共22页2、自感：、自感：（4 4 4 4）自感电动势的大小：自感电动势的大小：自感系数自感系数第6页，本讲稿共22页自感系数E E I I t t写成等式就是：写成等式就是：写成等式就是：写成等式就是：E=LE=LI I t t式中式中式中式中L L是比例系数，叫做是比例系数，叫做是比例系数，叫做是比例系数，叫做自感系数自感系数自感系数自感系数，简称，简称，简称，简称电感电感电感

5、电感或或或或自感自感自感自感单位：单位：单位：单位：亨利亨利亨利亨利，简称，简称，简称，简称亨亨亨亨，符号：，符号：，符号：，符号：H H其他单位：其他单位：其他单位：其他单位：毫亨（毫亨（毫亨（毫亨（mHmH）、微亨（微亨（微亨（微亨（H H）自感自感自感自感1 123 3线圈越线圈越线圈越线圈越大大大大、匝数越、匝数越、匝数越、匝数越多多多多，它的自感系数越大！，它的自感系数越大！，它的自感系数越大！，它的自感系数越大！给线圈中给线圈中给线圈中给线圈中加入铁芯加入铁芯加入铁芯加入铁芯，自感系数比没有铁芯大得多！，自感系数比没有铁芯大得多！，自感系数比没有铁芯大得多！，自感系数比没有铁芯大得

6、多！第7页，本讲稿共22页磁场的能量 在前面的实验中，开关断开后，灯泡的发光还能在前面的实验中，开关断开后，灯泡的发光还能在前面的实验中，开关断开后，灯泡的发光还能在前面的实验中，开关断开后，灯泡的发光还能维持一小段时间，有时甚至会比断开开关之前更亮，维持一小段时间，有时甚至会比断开开关之前更亮，维持一小段时间，有时甚至会比断开开关之前更亮，维持一小段时间，有时甚至会比断开开关之前更亮，这时灯泡的能量从哪里来的？这时灯泡的能量从哪里来的？这时灯泡的能量从哪里来的？这时灯泡的能量从哪里来的？1 1、电源断开以后，线圈中的电路不会立即消失，这、电源断开以后，线圈中的电路不会立即消失，这、电源断开以

7、后，线圈中的电路不会立即消失，这、电源断开以后，线圈中的电路不会立即消失，这时的电流仍然可以做功，说明线圈储存了能量时的电流仍然可以做功，说明线圈储存了能量时的电流仍然可以做功，说明线圈储存了能量时的电流仍然可以做功，说明线圈储存了能量 2 2、线圈中有电流，有电流就有磁场，能量很可能储、线圈中有电流，有电流就有磁场，能量很可能储、线圈中有电流，有电流就有磁场，能量很可能储、线圈中有电流，有电流就有磁场，能量很可能储存在磁场中存在磁场中存在磁场中存在磁场中 3 3、当开关闭合时，线圈中的电流从无到有，其中的、当开关闭合时，线圈中的电流从无到有，其中的、当开关闭合时，线圈中的电流从无到有，其中的

8、、当开关闭合时，线圈中的电流从无到有，其中的磁场也是从无到有，这可以看做电源把能量输送给磁磁场也是从无到有，这可以看做电源把能量输送给磁磁场也是从无到有，这可以看做电源把能量输送给磁磁场也是从无到有，这可以看做电源把能量输送给磁场，储存在磁场中场，储存在磁场中场，储存在磁场中场，储存在磁场中第8页，本讲稿共22页1、如图所示的电路中，、如图所示的电路中，A1和和A2是完全相同的灯泡，线圈是完全相同的灯泡，线圈L的的电阻可以忽略不计，下列说法中正确的是（电阻可以忽略不计，下列说法中正确的是（）A合上开关合上开关S接通电路时，接通电路时，A2先亮先亮A1后亮，最后一样亮后亮，最后一样亮B合上开关合

9、上开关S接通电路时，接通电路时，A1和和A2始终一样亮始终一样亮C断开开关断开开关S切断电路时，切断电路时，A2立即熄灭，立即熄灭，A1过一会熄灭过一会熄灭D断开开关断开开关S切断电路时，切断电路时，A1和和A2都要过一会才熄灭都要过一会才熄灭例与练例与练合上开关合上开关S S接通电路时：接通电路时：A A2 2先亮先亮A A1 1后亮，后亮，断开开关断开开关S S切断电路时：切断电路时：A A1 1和和A A2 2都要过一会才熄灭。都要过一会才熄灭。第9页，本讲稿共22页2、如图所示，电感线圈的电阻和电池内阻均可忽略不计，两个电如图所示，电感线圈的电阻和电池内阻均可忽略不计，两个电阻的阻值都

10、是阻的阻值都是R，电键，电键K原来打开着，电流为原来打开着，电流为I0，今合上电键将，今合上电键将一电阻短路，于是线圈中有自感电动势产生，此时自感电动一电阻短路，于是线圈中有自感电动势产生，此时自感电动势（势（）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I0减小到零减小到零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I0C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I0保持不变保持不变D有阻碍电流增大的作用，因而电流最后还是增大到有阻碍电流增大的作用，因而电流最后还是增大到2I0例与练例与练 “阻碍阻碍”并非并非“阻止阻止”，电，电流最后还

11、是要增大到流最后还是要增大到2I2I0 0。第10页，本讲稿共22页3 3、如图所示是演示自感现象的电路图如图所示是演示自感现象的电路图如图所示是演示自感现象的电路图如图所示是演示自感现象的电路图.L.L.L.L是一个电阻很小的带铁是一个电阻很小的带铁是一个电阻很小的带铁是一个电阻很小的带铁芯的自感线圈芯的自感线圈芯的自感线圈芯的自感线圈,A,A,A,A是一个标有是一个标有是一个标有是一个标有“6V6V6V6V，4w”4w”4w”4w”的小灯泡的小灯泡的小灯泡的小灯泡,电源电动势为电源电动势为电源电动势为电源电动势为6V6V6V6V，内阻为，内阻为，内阻为，内阻为3333，在实验中（），在实验

12、中（），在实验中（），在实验中（）A.SA.SA.SA.S闭合的瞬间灯泡闭合的瞬间灯泡闭合的瞬间灯泡闭合的瞬间灯泡A A A A中有电流通过中有电流通过中有电流通过中有电流通过,其方向是从其方向是从其方向是从其方向是从abababab B.SB.SB.SB.S闭合后，灯泡闭合后，灯泡闭合后，灯泡闭合后，灯泡A A A A不能正常工作不能正常工作不能正常工作不能正常工作 C.SC.SC.SC.S由闭合而断开瞬间，灯由闭合而断开瞬间，灯由闭合而断开瞬间，灯由闭合而断开瞬间，灯A A A A中无电流中无电流中无电流中无电流 D.SD.SD.SD.S由闭合而断开瞬间，灯由闭合而断开瞬间，灯由闭合而断开

13、瞬间，灯由闭合而断开瞬间，灯A A A A中有电流通过，其方向为从中有电流通过，其方向为从中有电流通过，其方向为从中有电流通过，其方向为从babababa例与练例与练第11页，本讲稿共22页4、如图所示，、如图所示，L为电感足够大而电阻可以忽略的电感线圈，为电感足够大而电阻可以忽略的电感线圈，A、B两两只灯泡完全相同，则下列说法中正确的是（）只灯泡完全相同，则下列说法中正确的是（）A.电键闭合时，电键闭合时，A灯逐渐变亮，灯逐渐变亮，B灯立刻变亮灯立刻变亮B.电键闭合时，电键闭合时，A灯与灯与B灯同时亮，接着灯同时亮，接着A灯逐渐熄灭，灯逐渐熄灭，B灯变灯变得更亮得更亮C.电键断开时，电键断开

14、时，A灯立刻熄灭，灯立刻熄灭，B灯逐渐熄灭灯逐渐熄灭D.电键断开时，电键断开时，A灯逐渐熄灭，灯逐渐熄灭，B灯立刻熄灭灯立刻熄灭例与练例与练第12页，本讲稿共22页5、如图所示是一种延时开关，当如图所示是一种延时开关，当S1闭合时，电闭合时，电磁铁磁铁F将衔铁将衔铁D吸下，吸下，C线路接通。当线路接通。当S1断开时，断开时，由于电磁感应作用，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放。将延迟一段时间才被释放。则（）则（）A、由于、由于A线圈的电磁感应作用，才延时释放线圈的电磁感应作用，才延时释放DB、由于、由于B线圈的电磁感应作用，才延时释放线圈的电磁感应作用，才延时释放DC、如果断开、如果断

15、开B线圈的电键线圈的电键S2，无延时作用，无延时作用D、如果断开、如果断开B线圈的电键线圈的电键S2，延时将变长，延时将变长第13页，本讲稿共22页6.B6.B如图所示电路中，电源电动如图所示电路中，电源电动E=6VE=6V，内阻不记，内阻不记，L L1 1、L L2 2两灯均标有两灯均标有“6V0.3A”6V0.3A”，电阻，电阻R R与电感线圈的直流电与电感线圈的直流电阻阻R RL L阻值相等，均为阻值相等，均为2020欧欧.试分析：试分析：S S闭闭合和断开的瞬间，求合和断开的瞬间，求L L1 1、L L2 2两灯的亮度两灯的亮度变化变化.第14页，本讲稿共22页7.B7.B如图所示的电

16、路中，如图所示的电路中，ABAB支路由带铁芯的线圈和电流支路由带铁芯的线圈和电流表表A A1 1串联而成，流过的电流为串联而成，流过的电流为I I1 1，CDCD支路由电阻支路由电阻R R和电和电流表流表A A2 2串联而成，流过的电流为串联而成，流过的电流为I I2 2，已知这两支路的，已知这两支路的电阻值相同，则在接通电阻值相同，则在接通S S和断开和断开S S的时候，观察到的的时候，观察到的现象是现象是A.A.接通接通S S的瞬间的瞬间I I1 1III2 2B.B.接通接通S S的瞬间的瞬间I I1 1II2 2，断开的瞬间，断开的瞬间I I1 1=I=I2 2C.C.接通接通S S的

17、瞬间的瞬间I I1 1=I=I2 2，断开的瞬间，断开的瞬间I I1 1III2 2，断开的瞬阃，断开的瞬阃I I1 1=I=I2 2B B第15页，本讲稿共22页1、什么是涡流：、什么是涡流：金属块（或片）金属块（或片）金属块（或片）金属块（或片）处于处于处于处于交变磁场交变磁场交变磁场交变磁场中，中，中，中，交变的磁通量交变的磁通量交变的磁通量交变的磁通量使金使金使金使金属块（或片）中产属块（或片）中产属块（或片）中产属块（或片）中产生生生生涡状涡状涡状涡状感应电流，感应电流，感应电流，感应电流，这种电流很像水的这种电流很像水的这种电流很像水的这种电流很像水的旋涡。旋涡。旋涡。旋涡。涡流涡

18、流涡流涡流七、涡流七、涡流第16页，本讲稿共22页2、涡流的应用：、涡流的应用：（1 1）由于）由于）由于）由于整块金属的电阻很小，所以电磁感应整块金属的电阻很小，所以电磁感应整块金属的电阻很小，所以电磁感应整块金属的电阻很小，所以电磁感应产生的涡流会很大。涡流的产生的涡流会很大。涡流的产生的涡流会很大。涡流的产生的涡流会很大。涡流的热效应热效应热效应热效应会使金属的会使金属的会使金属的会使金属的温度达到很高。温度达到很高。温度达到很高。温度达到很高。冶炼冶炼金属金属电磁炉电磁炉涡流的涡流的涡流的涡流的热效应热效应热效应热效应七、涡流七、涡流第17页，本讲稿共22页2、涡流的应用：、涡流的应用

19、：（2 2）由于）由于）由于）由于整块金属的电阻很小，所以电磁感应整块金属的电阻很小，所以电磁感应整块金属的电阻很小，所以电磁感应整块金属的电阻很小，所以电磁感应产生的涡流会很大。涡流的产生的涡流会很大。涡流的产生的涡流会很大。涡流的产生的涡流会很大。涡流的磁效应磁效应磁效应磁效应很明显。很明显。很明显。很明显。金属探测器金属探测器金属探测器金属探测器安全安全“门门”涡流的涡流的涡流的涡流的磁效应磁效应磁效应磁效应七、涡流七、涡流第18页，本讲稿共22页3、涡流的防止：、涡流的防止：涡流的涡流的涡流的涡流的热效应热效应热效应热效应在许多场合是在许多场合是在许多场合是在许多场合是有害有害有害有害

20、的。的。的。的。铁芯用铁芯用铁芯用铁芯用电阻率电阻率电阻率电阻率很大很大很大很大的硅钢片的硅钢片的硅钢片的硅钢片铁芯用铁芯用铁芯用铁芯用多片多片多片多片硅钢片硅钢片硅钢片硅钢片叠合而成叠合而成叠合而成叠合而成每片硅钢片表面有每片硅钢片表面有每片硅钢片表面有每片硅钢片表面有不导电不导电不导电不导电的氧化层的氧化层的氧化层的氧化层七、涡流七、涡流第19页，本讲稿共22页46、如图所示是一种冶炼金属的感应炉示意图，、如图所示是一种冶炼金属的感应炉示意图，炉内装着需冶炼的金属，炉外绕着很多匝线圈，炉内装着需冶炼的金属，炉外绕着很多匝线圈，当高频交变电流通过线圈后，炉内的金属就会被当高频交变电流通过线圈

21、后，炉内的金属就会被熔化。请你说明感应炉冶炼金属的原理，在电流熔化。请你说明感应炉冶炼金属的原理，在电流有效值相同的情况下，电流频率的高低对冶炼过有效值相同的情况下，电流频率的高低对冶炼过程有什么影响？程有什么影响？例与练例与练涡流的涡流的涡流的涡流的热效应热效应热效应热效应电感：电感：“通低频，阻高频通低频，阻高频”电流频率越高，自感电动势电流频率越高，自感电动势越大，产生的越大，产生的涡流涡流涡流涡流越强，冶越强，冶炼过程越快。炼过程越快。第20页，本讲稿共22页47、下列哪些措施是为了防止涡流的危害（）、下列哪些措施是为了防止涡流的危害（）A、电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅、电磁炉所用的

22、锅要用平厚底金属锅B、磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线、磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架，把线圈绕在铝框上圈绕在铝框上C、变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻、变压器的铁芯不做成整块，而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成率很大的硅钢片叠合而成D、变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧、变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层化层例与练例与练第21页，本讲稿共22页48、在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个、在水平放置的光滑导轨上，沿导轨固定一个条形磁铁，如图所示。现有铁、铝和有机玻璃制条形磁铁，如图所示。现有铁、铝和有机玻璃制成的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上的成的滑块甲、乙、丙，使它们从导轨上的A点以点以某一初速度向磁铁滑去。各物块在碰上磁铁前的某一初速度向磁铁滑去。各物块在碰上磁铁前的运动情况是（运动情况是（）A、都做匀速运动、都做匀速运动B、甲做加速运动、甲做加速运动C、乙做匀速运动、乙做匀速运动D、丙做匀速运动、丙做匀速运动例与练例与练铁块会被磁化，与铁块会被磁化，与磁铁相互吸引磁铁相互吸引铝块不会被磁化，铝块不会被磁化，形成涡流，与磁铁形成涡流，与磁铁相互排斥相互排斥第22页，本讲稿共22页