(选修3-2)4[1].6互感和自感课件1.ppt

1、互感和自感,复习回顾： 1、电磁感应现象发生的条件是什么？ -磁通量发生变化。,当闭合开关时电流表中有没有电流？,电能是哪里来的？,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-互感电动势.这种现象叫做互感。,一、互感现象,看图回答以下问题：,1）螺线管中有无磁场？磁场的强弱与电流有无关系？,2）当电流变化时，螺线管中的磁场是否变化？,3）当电流变化时，通过螺线管中的磁通量是否变化？,4）当电流变化时，螺线管中是 否产生电磁感应现象？,5）当电流变化时，螺线管中是 否产生感应电动势？,二、自感现象,由于导体本身的电流发生变化而产 生的电磁感应现象。,2、自感现象

2、产生的原因 ：,导体本身电流变化，引起磁通量的变化。,1、定义：,3、自感电动势,在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。,1）定义：,现象： 在闭合开关S的瞬间，灯1立刻正常发光而灯2却是逐渐从暗到明，要比灯1迟一段时间正常发光,为什么会出现这个现象呢?,原因分析：,由于线圈L自身的磁通量增加，而产生了感应电动势，这个感应电动势的作用是阻碍磁通量的增加，即原来所加电压相反，阻碍线圈中电流的增加，故通过与线圈串联的灯泡的电流不能立即增大到最大值，它的亮度只能慢慢增加,结论1： 当导体中原来的电流增加时，自感电动势阻碍其增加,如图灯泡和直流电阻很小的线圈并联组成电路，则在开关S断开时会出现什么

3、现象：,如图灯泡和直流电阻很小的线圈并联组成电路，则在开关S断开时会出现什么现象：,开关断开时，灯泡不是立即熄灭，而是先闪亮一下，然后熄灭。,为什么会出现这个现象呢?,提示：断电前后情况比较,分析： 断电前通过A灯的电流是由电源提供的，根据电路中并联规律可知，线圈L的电阻由于很小，故电路中的电流大部分流过线圈L，有ILIA，断电后，线圈L由于自感作用，将阻碍自身电流的减小，结果线圈中的电流IL反向流过灯A，然后逐渐减弱，所以有灯闪亮一下再熄灭的现象出现,结论2： 当导体中原来的电流减小时，自感电动势阻碍其减小,讨论:小灯泡在熄灭之前是否要闪亮一下？,注意：,1.不能认为任何断电现象灯都会闪一下

4、 当ILIA时,会闪一下,再逐渐熄灭 当ILIA或 IL=IA时,不会闪,逐渐熄灭,2断电实验中，线圈的电流方向不变，而灯电流方向与原来方向相反,3.原来的IL和IA哪一个大，要由L的直流电阻RL与A的电阻RA的大小来决定。如果RLRA，则ILIA；如果RLIA。,b,1) 为了使灯泡闪亮效果更明显对线圈L应该有什么样的要求?,讨论:,2) 为了使灯泡持续更长时间对线圈L应该有什么样的要求?,2)自感电动势的作用：（延缓电流变化）,阻碍导体中原来电流的变化。,a.导体中原电流增大时，自感电动势阻碍它增大。 b.导体中原电流减小时，自感电动势阻碍它减小。,“阻碍”不是“阻止”，电流还是变化的,自

5、感电动势的方向：楞次定律（增反减同）,3)自感电动势的大小： 自感电动势的大小跟其它感应电动势的大小一样，跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关。 而在自感现象中，穿过线圈的磁通量是由电流引起的，故自感电动势的大小跟导体中电流变化的快慢有关。,三、自感系数L,上式中的L称为线圈的自感系数，简称自感或电感。L的大小跟线圈的形状、大小、圈数、有无铁芯有关。 单位：亨利(H) 1H=103mH=106H,L的大小表明了线圈对电流变化的阻碍作用大小，反映了线圈对电流变化的延时作用的强弱。,四、自感现象的防止及应用： 1、日光灯原理（应用）,日光灯的构造,镇流器的作用是自感系数很大的带铁心的线圈，启动时，产生

6、高电压，帮助点燃； 正常工作时的线圈起降压限制电流作用，保护灯管。,注意：灯管两端的电压与镇流器的电压之和不等于电源电压。,启动器的作用 自动开关可用普通开关或短绝缘导线代替。正常工作时不起作用，可以去掉。,四、自感现象的防止及应用： 2、电阻双线绕法（防止）,家用日光灯电路如图示，S为启动器，A为灯管，L为镇流器，关于日光灯的工作原理，下列说法正确的是： （ ） A. 镇流器的作用是将交流电变为直流电 B. 在日光灯的启动阶段，镇流器能提供一个瞬时高 压，使灯管开始工作 C.日光灯正常发光时，启动器的两个触片是分离的 D.日光灯发出柔和的白光是由汞原子受到激发后直 接辐射的,南通04年调研二

7、7,B C,课堂练习： 1、关于自感现象，正确的说法是：（ ） A、感应电流一定和原电流方向相反； B、线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大； C、对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势也越大； D、自感电动势总是阻碍原来电流变化的。,D,2. 如图所示，多匝电感线圈的电阻和电池内阻都忽略不计，两个电阻的阻值都是R，电键S原来打开，电流为I0，今合上电键将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，这电动势（ ） A. 有阻碍电流的作用，最后电流由I0 减少到零 B. 有阻碍电流的作用，最后电流总小于I0 C. 有阻碍电流增大的作用，因而电流I0保持不变 D. 有阻碍电流增

8、大的作用， 但电流最后还是增大到2 I0,D,提示：线圈中的电流不能突变,3、 如图示电路，合上S时，发现电流表A1向左偏，则当断开S的瞬间，电流表A1 、 A2指针的偏转情况是：（ ） A. A1向左，A2向右 B. A1向右，A2向左 C. A1 、A2都向右 D. A1 、A2都向左,L,解：合上S后稳定时，R2和L中电流方向向右，指针左偏,断开S的瞬间， L中电流不能突变， A2向左偏，,通过闭合回路中的电流为逆时针方向， A1中电流方向与原来相反，指针右偏。,所以 A1向右，A2向左,B,4、同上题的电路中，L是一带铁芯的线圈，R为电阻。两条支路的直流电阻相等。那么在接通和断开电键的瞬间，两电流表的读数I1、I2的大小关系是（ ） A、接通时I1I2； B、接通时I2I2，断开时I1I2； D、接通时I1=I2，断开时I1I2。,B,5、如图AB是相同的小灯泡，L是带铁芯的线圈，电阻不记