互感和自感课件.ppt（经典）.ppt

第四章 电磁感应 第六节 互感和自感 1 产生感应电流的条件 3 感应电流和感应电动势的方向怎样判定 4 如何利用楞次定律判断感应电流的方向 5 怎样计算两种感应电动势的大小 复习 分析当电键闭合瞬间与N线圈相连的电流表指针偏转方向 2 感应电动势可以分为哪两种 一 互感现象 1 定义 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 称为互感 互感现象中产生的感应电动势 称为互感电动势 2 本质 电磁感应感生 3 应用与防护 通电瞬间 演示1 反馈训练1 实验一中 当电键闭合后 通过灯泡A1的电流随时间变化的图像为图 通过灯泡A2的电流随时间变化的图像为图 ABCD C A 演示2 断电瞬间 思考与讨论 教材23页 1 电源断开时 通过线圈L的电流减小 这时会出现感应电动势 感应电动势的作用是使线圈L中的电流减小得更快些还是更慢些 2 产生感应电动势的线圈可以看做一个电源 它能向外供电 由于开关已经断开 线圈提供的感应电流将沿什么途径流动 3 开关断开后 通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否一致 4 开关断开后 通过灯泡的感应电流是否有可能比原来更大 为了使实验效果更明显 对线圈L有什么要求 反馈训练2 如图所示 当S闭合时 通过灯A的电流为I 通过线圈的电流为2I 在某时刻t0 S断开 则能正确反映灯A中电流变化的图是 L A 2I I S I i t to 0 I i t to 0 I I i t to 0 I 2I I i t to 0 2I A B C D C 二 自感现象 1 由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象 叫自感现象 2 自感现象中产生的电动势叫自感电动势 自感电动势的作用 阻碍线圈中原电流的变化注意 阻碍 不是 阻止 3 自感电动势的方向 导体电流增加时 阻碍电流增加 此时自感电动势方向与原电流方向相反 导体电流减小时 阻碍电流减小 此时自感电动势方向与原电流方向相同 什么情况下灯泡会闪亮一下再熄灭 关键 流过线圈的电流瞬间不变 流过灯泡的电流有没有突然增大 若电源电动势为E 内阻不计 线圈L的直流电阻为R 灯泡电阻为3R 在断开电键的瞬间 为了维持电流不变线圈应当产生多大的感应电动势 三 自感电动势与自感系数 1 自感电动势的大小 与电流的变化率成正比 2 自感系数L 简称自感或电感 1 决定线圈自感系数的因素 2 自感系数的单位 亨利 简称亨 符号是H 常用单位 毫亨 mH 微亨 H 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没有铁芯时大得多 3 自感物理意义 描述线圈产生自感电动势的能力 插入铁芯的线圈自感系数变大 启动器的作用 起自动接通和断开电路的作用 镇流器的作用 点燃时产生瞬时高压 正常工作时起降压限流作用 4 自感现象的应用 日光灯 5 自感现象的防止 小明去断开正在工作的大功率电动机的开关时 被突然产生的电火花击中了 想一想 为什么 因此 电动机等大功率用电器的开关应该装在金属壳中 最好使用油浸开关 即把开关的接触点浸在绝缘油中 避免出现电火花 双线绕法消除自感现象 四 互感和自感中的能量转化 问题 在断电自感的实验中 为什么开关断开后 灯泡的发光会持续一段时间 甚至会比原来更亮 小结 1 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 称为互感 互感现象产生的感应电动势 称为互感电动势 2 由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象 叫自感现象 3 自感现象中产生的电动势叫自感电动势 1 自感电动势的作用 阻碍导体中原来的电流变化 2 自感电动势大小 4 自感系数L 与线圈的大小 形状 圈数及有无铁心有关5 磁场具有能量 课堂训练1 如图所示 L为自感系数较大的线圈 电路稳定后小灯泡正常发光 当断开电键的瞬间会有A 灯A立即熄灭B 灯A慢慢熄灭C 灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭D 灯A突然闪亮一下再突然熄灭 A 3 上图中 电阻R的电阻值和电感L的自感系数都很大 但L的直流电阻值很小 A1 A2是两个规格相同的灯泡 则当开关S闭合瞬间 比先亮 最后比亮 课堂训练2 演示自感的实验电路图如右图所示 L是电感线圈 A1 A2是规格相同的灯泡 R的阻值与L的直流电阻值相同 当开关由断开到合上时 观察到的自感现象是比先亮 最后达到同样亮 A2 A1 A2 A1 A1 A2 课堂训练4 如图所示的电路中 D1和D2是两个相同的小灯泡 L是一个自感系数相当大的线圈 其阻值与R相同 在电键接通和断开时 灯泡D1和D2亮暗的顺序是 A 接通时D1先达最亮 断开时D1后灭B 接通时D2先达最亮 断开时D2后灭C 接通时D1先达最亮 断开时D2后灭D 接通时D2先达最亮 断开时D1后灭 A 5 如图所示的电路中 电灯A和B与固定电阻的阻值均为R L是自感系数较大的线圈 当S1闭合 S2断开且电路稳定时 AB亮度相同 再闭合S2 待电路稳定后将S1断开时 下列说法正确的是 课堂训练 A 灯B立即熄灭B 灯A将比原来更亮一些后再熄灭C 有电流通过B灯 方向为c B dD 有电流通过A灯 方向为b A a AD 6 如图所示 当S闭合时 通过灯A的电流为I 通过线圈