河北省新乐市第一中学高中物理《4.6互感和自感》课件 新人教版选修32.ppt

4 6 互感和自感 法拉第和他的实验线圈 3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 1电流表何时有示数 2电流表所在回路有电源吗 问题 当一个线圈中电流变化时 它所产生的变化的磁场在另一个线圈中产生感应电动势 这种现象叫做互感 互感现象中产生的感应电动势 叫做互感电动势 一 互感现象 互感现象 利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈 因此在电工技术和电子技术中有广泛的应用 如 变压器 收音机的磁性天线 1 当一个线圈中的电流发生变化在它本身激发出感应电动势 这种现象称为自感现象 二 自感现象 实验1 断电自感 接通电路 待灯泡a正常发光 s断开时 a灯突然闪亮一下才熄灭 现象 然后断开电路 观察到什么现象 解释 在电路断开的瞬间 通过线圈的电流突然减弱 穿过线圈的磁通量也就很快减少 因而在线圈中产生感应电动势 虽然这时电源已经断开 但线圈l和灯泡a组成了闭合电路 在这个电路中有感应电流通过 所以灯泡不会立即熄灭 慢一些 沿已有的闭合回路流动 不一致 线圈插铁芯 跟踪训练1 在实验一中 若线圈l的电阻rl与灯泡a的电阻ra相等 则电键断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为图 通过灯泡的电流随时间的变化图像为图 若rl远小于ra 则电键断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为图 通过灯泡的电流图像为图 abcd a c b d 实验2 通电自感 a1 a2使用规格完全一样的灯泡 闭合电键s 使a1 a2亮度相同且正常发光 然后断开开关s 重新闭合s 观察到什么现象 灯泡a2立刻正常发光 跟线圈l串联的灯泡a1逐渐亮起来 电路接通时 电流由零开始增加 穿过线圈l的磁通量逐渐增加 l中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反 阻碍l中电流增加 即推迟了电流达到正常值的时间 现象 解释 跟踪训练2 实验二中 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 2 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 注意 阻碍 不是 阻止 电流原来怎么变化还是怎么变 只是变化变慢了 即对电流的变化起延迟作用 2 自感电动势的大小 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 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 线圈的大小 形状 粗细 匝数多少 有无铁芯 三 自感系数 l反映线圈自身的性质 自感系数很大有时会产生危害 四 磁场的能量 问题 在断电自感的实验中 在以上的现象中为什么开关断开后 灯泡的发光会持续一段时间 人会受到电击 试从能量的角度加以讨论 开关闭合时线圈中有电流 电流产生磁场 能量储存在磁场中 开关断开时 线圈作用相当于电源 把磁场中的能量转化成电能 例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