第六节--互感和自感课件.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,通过线圈的电流为