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文档简介
第二章电磁感应4互感和自感(第1课时)新课引入
问题:在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接,当一个线圈中的电流变化时,在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢?一、互感现象1.定义:在法拉第最初发现电磁感应现象的实验中,两个线圈之间并没有导线相连,但当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。这种现象叫做互感,这种感应电动势叫做互感电动势。2.本质:能量的传递3.应用:变压器一、互感现象4.互感现象也可发生于任何两个相互靠近的电路之间。
在电力工程和电子电路中,互感现象有时会影响电路的正常工作,这时要设法减小电路间的互感。例如在电路板的刻制时就要设法减小电路间的互感现象。
在如图所示的电路中,两个灯泡A1和A2的规格相同,A1与线圈L串联后接到电源上,A2与可调电阻R串联后接到电源上。先闭合开关S,调节电阻R,使两个灯泡的亮度相同,再调节可调电阻R1,使它们都正常发光,然后断开开关S。重新接通电路。注意观察,在开关闭合的时候两个灯泡的发光情况。二、自感现象1.通电自感问题1:我们观察到什么现象?问题2:原因是什么?
闭合开关的瞬间,电流从无到有,线圈L
中产生感应电动势。会阻碍电流的增加。灯泡A1较慢地亮起来二、自感现象
按图示连接电路。先闭合开关使灯泡发光,然后断开开关。注意观察开关断开时灯泡的亮度。2.断电自感问题1:我们观察到什么现象?问题2:说明什么?问题3:在开关断开这一瞬间,增大的电
压从哪里来的?二、自感现象1.定义:当一个线圈中的电流变化时,它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势。这种现象称为自感,由于自感而产生的感应电动势叫作自感电动势。总结:2.特点:自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化的。
(1)原来的电流是增大,自感电动势方向与原电流方向相反;
(2)原来的电流是减小,自感电动势方向与原电流方向相同。二、自感现象比较:二、自感现象
变压器、电动机等设备中有匝数很多的线圈,当电路中的开关断开时会产生很大的自感电动势,使得开关中的金属片之间产生电火花,烧蚀接触点,甚至会引起人身伤害。因此,切断这类电路时,必须采用特制的安全开关,避免出现电火花。自感的危害:典题剖析
解析:t1时刻感应电流为零,故两环作用力为零,A错误;t2和t3时刻A环中电流在减小,则B环中产生与A环中同向的电流,故相互吸引,B正确,C错误;t4时刻A中电流为零,两环无相互作用,D错误。
答案:B例1.如图甲所示,A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上,A环中电流iA随时间t的变化规律如图乙所示,下列说法中正确的是(
)A.t1时刻,两环作用力最大B.t2和t3时刻,两环相互吸引C.t2时刻两环相互吸引,t3时刻两环相互排斥D.t3和t4时刻,两环相互吸引典题剖析例2.如图所示,灯A、B完全相同,带铁芯的线圈L的电阻可忽略,则(
)A.S闭合的瞬间,灯A、B同时发光,接着灯A变暗,灯B更亮,最后灯A熄灭B.S闭合瞬间,灯A不亮,灯B立即亮C.S闭合瞬间,灯A、B都不立即亮D.稳定后再断开S的瞬间,灯B立即熄灭,灯A闪亮一下再熄灭AD典题剖析解析:S接通的瞬间,L所在支路中电流从无到有发生变化,因此,L中产生的自感电动势阻碍电流增加。由于有铁芯,自感系数较大,对电流的阻碍作用也就很强,所以S接通的瞬间L中的电流非常小,即干路中的电流几乎全部流过灯A,所以灯A、B会同时亮;又由于L中电流逐渐稳定,感应电动势逐渐消失,灯A逐渐变暗,线圈的电阻可忽略,对灯A起到“短路”作用,因此灯A最后熄灭。这个过程电路的总电阻比刚接通时小,由恒定电流知识可知,灯B会更亮。稳定后S断开瞬间,由于线圈的电流较大,L与灯A组成回路,灯A要闪亮一下再熄灭,灯B立即熄灭。答案:AD
典题剖析答案:B灯立即熄灭,A
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