《互感和自感》课件

第二章电磁感应2.4互感和自感目录CONTENTS1

学习目标2

新课导入3

新课讲解4

当堂小练1.了解互感和自感现象，会用自感和互感解释简单的电磁现象.2.会从法拉第电磁感应的视角认识自感现象，了解自感系数.

3.知道互感现象和自感现象的防止和应用.

学习目标两个线圈A、B之间并没有导线相连线圈A与手机(或MP3等)的音频输出端连接，线圈B与扩音器的输入端连接把线圈A插入线圈B时就能在扩音器上听见由手机输出的声音，这是为什么?新课导入1.定义两个相互靠近的线圈，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的现象。产生的电动势叫作互感电动势。一、互感现象新课讲解2.

应用互感现象可以把能量由一个线圈传递到另一个线圈，变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成的。无线充电变压器能量转化电能磁场能电能内能3.危害互感现象能发生在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正常工作。互感的防止电路板线圈的双线绕法问题与思考答案：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。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？例.

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，两环相互吸引解析：t1时刻B中感应电流为零，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。当堂小练1.自感现象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的现象。2.自感电动势由于自感而产生的感应电动势叫作自感电动势。二、自感现象新课讲解如图所示，闭合开关S瞬间，两个灯泡的表现并不相同，灯A2立刻正常发光，A1却比A2迟一段时间才正常发光。为什么呢？合作探究1：原因：由于线圈L自身的磁通量增加，而产生了感应电动势，这个感应电动势总是阻碍磁通量的变化，即阻碍线圈中电流的变化，故通过A1的电流不能立即增大，灯A1的亮度只能慢慢增加，最终与A2相同。合作探究2：如图所示，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，并思考：（1）开关断开前后，流过灯泡的电流方向相同吗？（2）在断开过程中，有时灯泡闪亮一下再熄灭，有时灯泡只会缓慢变暗直至熄灭，请分析上述两种现象的原因是什么？现象：A1灯泡

A2灯泡

立即亮起来逐渐变亮，最终一样亮R1SA1A2RLB原IA1IA2B感I感线圈L电流变化磁通量变化自身产生自感电动势感应电流自感现象阻碍电流（磁通量）变化：“增反减同”（1）I原增加，I原与I感方向相反（2）I原减小，I原与I感方向相同

通电自感的进一步实验和解释

如图用电流传感器收集开关断开前后通过灯泡A、线圈L的电流IA、IL随时间变化的数据：（1）若RL=RA相等，请定性作出电脑上显示的IA、IL时间变化图像？（2）若

RL

远小于RA，请定性作出电脑上显示的IA、IL时间变化图像？电流传感器ALSIAILRL=RAIAILItRL

远小于RAIAILIt实验表明，磁场的强弱正比于电流的强弱，也就是说，磁通量的变化正比于电流的变化。因此，自感电动势正比于电流的变化率L

自感系数简称自感或电感单位：亨利HL：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁芯有关三、自感系数约瑟夫·亨利

HenryJoseph1797-1878美国著名物理学家1867年起，任美国科学院第一任院长1829年制成了能提起一吨重铁块的电磁铁；1830年发现电磁感应现象，1832年发现了电流的自感现象；……在图2.4-3的实验中，开关断开后，灯泡的发光还能维持一小段时间，有时甚至会比开关断开之前更亮。这时灯泡的能量是从哪里来的？四、磁场的能量1.自感现象中的磁场能量（1）线圈中电流从无到有时：磁场从无到有，电源的能量输送给磁场，储存在磁场中。（2）线圈中电流减小时：磁场中的能量释放出来转化为电能。