自感和互感ppt课件

1、4.6 4.6 自感和互感自感和互感回路一回路一回路二回路二1 1、定义：、定义：发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间或两个互相靠发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间或两个互相靠 近的电路之间的电磁感应现象。近的电路之间的电磁感应现象。【NOTICENOTICE】互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，而且可以发生于任何相互靠近的电路之间。之间，而且可以发生于任何相互靠近的电路之间。 一、互感现象一、互感现象【互感电动势】【互感电动势】这种由互感现象产生的感应电动势叫做互感电动势。这种由互感现象产生的感应电动势叫做互感电动势。2 2互感的应用和防止

2、互感的应用和防止应用：应用：变压器、收音机的变压器、收音机的“磁性天线磁性天线”就是利用互感现象制成。利用互感现象把就是利用互感现象制成。利用互感现象把广播电台的信号从一个线圈传送到另一个线圈广播电台的信号从一个线圈传送到另一个线圈 防止：防止：在电力工程和电子电路中，互感现象在电力工程和电子电路中，互感现象 有时会影响电路正常工作。有时会影响电路正常工作。 【实验探究一】【实验探究一】如图所示电路，先闭合开关如图所示电路，先闭合开关S S调调节变阻器节变阻器R R，使同样规格的两个，使同样规格的两个灯泡灯泡A1A1和和A2A2的明亮程度相同，的明亮程度相同，再调节变阻器再调节变阻器R1R1使

3、两个灯都正常使两个灯都正常发光，然后断开开关发光，然后断开开关S S，注意观察：，注意观察：重新闭合开关重新闭合开关S S的瞬间，两个灯泡的瞬间，两个灯泡会有什么现象呢？会有什么现象呢？ 二、自感现象二、自感现象现象：现象：重新接通电路的瞬间，重新接通电路的瞬间， 和滑动变阻器串联的灯泡和滑动变阻器串联的灯泡A A2 2立刻正常发光，立刻正常发光， 和线圈和线圈L L串联的灯泡串联的灯泡A A1 1逐渐亮起来。逐渐亮起来。 【实验探究二】【实验探究二】 如图所示电路，闭合开关如图所示电路，闭合开关S S，灯泡正常发光，注意观察：，灯泡正常发光，注意观察：断断开开关开开关S S瞬间，灯泡会有什么

4、现象呢？瞬间，灯泡会有什么现象呢？ 现象：断开电路的瞬间，灯泡会现象：断开电路的瞬间，灯泡会更亮更亮一下才逐渐熄灭一下才逐渐熄灭讨论：讨论：在如图所示的电路中，当开关在如图所示的电路中，当开关S断开瞬间，断开瞬间，灯泡灯泡A会更亮会更亮一下的条件一下的条件是什么？是什么？二、自感现象二、自感现象1 1、定义、定义 ：由于由于导体本身的电流导体本身的电流发生变化发生变化而产生的电磁感而产生的电磁感 应现象叫自感现象。有通电自感和断电自感两种应现象叫自感现象。有通电自感和断电自感两种3 3、自感电动势、自感电动势：（1 1）定义：自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。）定义：自感现象中产生的感应

5、电动势叫自感电动势。【NOTICENOTICE】是一种特殊的电磁感应现象，同样遵循楞次定律和法拉第是一种特殊的电磁感应现象，同样遵循楞次定律和法拉第电磁感应定律电磁感应定律2 2产生原因（条件）：产生原因（条件）：导体自身的电流发生变化导体自身的电流发生变化(2) (:)IELLt计计算算公公式式：自自感感系系数数3 3、作用、作用 ：阻碍电流的变化阻碍电流的变化原电流原电流增增大时：感应电流与之大时：感应电流与之反反向向原电流原电流减减小时：感应电流与之小时：感应电流与之同同向向4 4、自感系数、自感系数L L（1 1）物理意义）物理意义 ：阻描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量阻描述线圈

6、产生自感电动势本领大小的物理量（2 2）决定因素）决定因素线圈的横截面积线圈的横截面积S大则大大则大线线 圈圈 的的 长长 度度L大则大大则大线线 圈圈 的的 匝匝 数数N有有 无无 铁铁 芯芯大则大大则大有则大有则大（3 3）单位：）单位：亨（利）亨（利） 36 11010HmHHHmHH、5 5、应用和防止、应用和防止（1 1）应用：日光灯）应用：日光灯【工作原理】【工作原理】开关开关S闭合后，由于灯管闭合后，由于灯管中没有电流通过，电源将中没有电流通过，电源将220V电压全电压全部加在启动器的两极间，使启动器内部加在启动器的两极间，使启动器内氖气放电而发出辉光，辉光产生的热量氖气放电而发

7、出辉光，辉光产生的热量使使U行动触片受热膨胀，与静触片接触行动触片受热膨胀，与静触片接触而使电路接通。电路接通后氖气停止放而使电路接通。电路接通后氖气停止放电，电，U行动触片呢冷却收缩，使电路自行动触片呢冷却收缩，使电路自动断开，在这一瞬间通过镇流器的电流动断开，在这一瞬间通过镇流器的电流急剧减小，此时，镇流器由于自感现象急剧减小，此时，镇流器由于自感现象会产生一个与原电流方向同向的自感电动势，这个自感电动势与电会产生一个与原电流方向同向的自感电动势，这个自感电动势与电源电压加在一起，源电压加在一起，形成一个瞬时高压形成一个瞬时高压，加在灯管两端，使灯管中气，加在灯管两端，使灯管中气体开始放电

8、，使日光灯管成为电路的通路开始发光。体开始放电，使日光灯管成为电路的通路开始发光。 日光灯日光灯正常工作时正常工作时，要求加在灯管两端的电压小于电源电压，要求加在灯管两端的电压小于电源电压（只需要（只需要110V左右左右 ）由于日光灯使用的是交变电流，电流大小、方）由于日光灯使用的是交变电流，电流大小、方向不断变化，使镇流器线圈中产生自感电动势，总是阻碍交变电流向不断变化，使镇流器线圈中产生自感电动势，总是阻碍交变电流的变化，这时镇流器又起着的变化，这时镇流器又起着镇压限流镇压限流的作用！的作用！（2 2）防止：变压器和电动机）防止：变压器和电动机变压器、电动机等设备中有匝数很多变压器、电动机

9、等设备中有匝数很多的线圈，当电路中的开关断开时会产的线圈，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，金属片之间产生电火花，烧蚀接触点，甚至引起人身伤害。因此，电动机等甚至引起人身伤害。因此，电动机等大功率用电器的开关应该装在金属盒大功率用电器的开关应该装在金属盒内。最好使用油浸开关，即把开关的内。最好使用油浸开关，即把开关的接触点浸在绝缘油中，避免出现电火接触点浸在绝缘油中，避免出现电火花。花。6 6、自感现象中的能量问题、自感现象中的能量问题通电自感：通电自感：电场能电场能 磁场能磁场能磁场能磁场能 电场能电场能

10、断电自感：断电自感： 楞次定律的第二种表述楞次定律的第二种表述 感感应电流的应电流的效果效果总要总要反抗反抗产生感应电流的产生感应电流的原因原因。 一般用于定性判明感应电流所引起的机械效果。一般用于定性判明感应电流所引起的机械效果。常见的具体情况有四种：1、就磁通量而言，总是阻碍原磁通量的变化 （“增反减同增反减同”）2、就相对运动而言，总是阻碍所有导体间的相对运动 （“来斥去吸来斥去吸”）3、就闭合导体回路的面积而言，通过改变线圈面积来“反抗” （“増缩减扩増缩减扩”）4、阻碍原电流的变化（第六节将学习的自感现象） （“增反减同增反减同”）A1 1如图所示，如图所示，L L为自感系数较大的线

11、圈，电路稳定后为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关小灯泡正常发光，当断开开关S S的瞬间会有（的瞬间会有（ ） A A灯灯A A立即熄灭立即熄灭 B B灯灯A A慢慢熄灭慢慢熄灭 C C灯灯A A突然闪亮一下再慢慢熄灭突然闪亮一下再慢慢熄灭 D D灯灯A A突然闪亮一下再突然熄灭突然闪亮一下再突然熄灭 练习练习1 1：A A 2 2如图，电阻如图，电阻R R和自感线圈和自感线圈L L的电阻值相等，接通的电阻值相等，接通S S，使电路达，使电路达到稳定状态，灯泡到稳定状态，灯泡D D发光，则（发光，则（ ）在电路（在电路（a a）中，断开）中，断开S S，D D将渐变暗将渐

12、变暗在电路（在电路（a a）中，断开）中，断开S S，D D将先变得更亮，然后渐渐变暗将先变得更亮，然后渐渐变暗在电路（在电路（b b）中，断开）中，断开S S，D D将渐变暗将渐变暗在电路（在电路（b b）中，断开）中，断开S S，D D将先变得更亮，然后渐渐变暗将先变得更亮，然后渐渐变暗A A B B C C D D 练习练习2 2：D D练习练习3 3：3 3如图所示的电路中，如图所示的电路中，A A1 1和和A A2 2是完全相同的灯泡，线圈是完全相同的灯泡，线圈L L的电阻的电阻可以忽略下列说法中正确的是可以忽略下列说法中正确的是( )( ) A A 合上开关合上开关S S接通电路时

13、，接通电路时，A A2 2先亮，先亮，A A1 1后亮，最后一样亮后亮，最后一样亮 B B 合上开关合上开关S S接通电路时，接通电路时，A A1 1和和A A2 2始终一样亮始终一样亮 C C 断开开关断开开关S S切断电路时，切断电路时，A A2 2立刻熄灭，立刻熄灭，A A1 1过过会儿熄灭会儿熄灭 D D 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都要过一会儿才熄灭都要过一会儿才熄灭ADAD4 4如图所示的电路中，如图所示的电路中，L L为电阻很小的线圈，为电阻很小的线圈，G G1 1和和G G2 2为零点在表盘为零点在表盘中央的相同的电流表，当开关中央

14、的相同的电流表，当开关S S闭合时，电流表闭合时，电流表G G1 1指针偏向右方，指针偏向右方，那么当开关那么当开关S S断开时，将出现的现象是（断开时，将出现的现象是（ ）A AG G1 1和和G G2 2指针都立刻回到零点指针都立刻回到零点B BG G1 1指针立刻回到零点，而指针立刻回到零点，而G G2 2指针指针 缓慢地回到零点缓慢地回到零点C CG G1 1指针立刻回到零点，而指针立刻回到零点，而G G2 2指针先指针先 立即偏向左方，然后缓慢地回到零点立即偏向左方，然后缓慢地回到零点D DG G1 1指针先立即偏向左方，然后缓慢指针先立即偏向左方，然后缓慢 地回到零点，而地回到零点

15、，而G G2 2指针缓慢地回到零点指针缓慢地回到零点练习练习4 4：D D G1G2练习练习5：5 5如图所示的电路，开关原先如图所示的电路，开关原先闭合，电路处于稳定状态，在某闭合，电路处于稳定状态，在某一时刻突然断开开关一时刻突然断开开关S S，则通过，则通过电阻电阻R R1 1中的电流中的电流I I1 1随时间变化的随时间变化的图线可能是图中的图线可能是图中的( )( )REI20D D6 6如如图所示两个电阻均为图所示两个电阻均为R R，L L的电阻及电池内阻均可忽略，的电阻及电池内阻均可忽略，S S原来断开，电路中电流原来断开，电路中电流 ，现将，现将S S闭合，于是电路中产闭合，于

16、是电路中产生自感电动势，此自感电动势的作用是生自感电动势，此自感电动势的作用是( )( )A A 使电路的电流减小，最后由使电路的电流减小，最后由I I0 0减到零减到零B B 有阻碍电流增大的作用，有阻碍电流增大的作用， 最后电流小于最后电流小于I I0 0C C 有阻碍电流增大的作用，有阻碍电流增大的作用， 因而电流总保持不变因而电流总保持不变D D 有阻碍电流增大的作用，有阻碍电流增大的作用， 但电流还是增大，最后变为但电流还是增大，最后变为2I2I0 0练习练习6：D D练习练习7：7 7、如图所示：日光灯电路主要由镇流器、如图所示：日光灯电路主要由镇流器启动器和灯管组成，在日光灯正常

17、工作启动器和灯管组成，在日光灯正常工作的情况下（的情况下（ ）A A、镇流器给日光灯的开始点燃提供、镇流器给日光灯的开始点燃提供 瞬时高压瞬时高压B B、灯管正常发光时，镇流器起降压限流的作用、灯管正常发光时，镇流器起降压限流的作用C C、灯管正常发光情况下，启动器内的两个触片是分离的、灯管正常发光情况下，启动器内的两个触片是分离的D D、日光灯点燃瞬间，灯管两端电压大于、日光灯点燃瞬间，灯管两端电压大于220V220VABCDABCD7 7如图所示的四个日光灯的接线图中，如图所示的四个日光灯的接线图中，S S1 1为启动器，为启动器，S S2 2为开为开关，关，L L为镇流器，能使日光灯正常

18、发光的是（为镇流器，能使日光灯正常发光的是（ ）练习练习8：ACAC S2练习：练习：1 1 如图所示，两圆环如图所示，两圆环A A、B B置于同一水平面上，其中置于同一水平面上，其中A A为均匀带电为均匀带电绝缘环，绝缘环，B B为导体环，当为导体环，当A A以如图所示的方向绕中心转动的角速度以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，发生变化时，B B中产生如图所示方向的感应电流，则中产生如图所示方向的感应电流，则（ ）A A A A可能带正电且转速减小可能带正电且转速减小B B A A可能带正电且转速增大可能带正电且转速增大C C A A可能带负电且转速减小可能带负电且转速减小D D A A可能带负电且转速增大可能带负电且转速增大BCBC2 2如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒属棒PQPQ、MNMN