选修3-2 第四章 第六节 互感和自感 钦州市第一中学 高二物理组:王丰广
引入:本节课我们就来认识这两种特征不同的电磁感应现象-------互感和自感 设疑: (1)产生感应电流的条件是什么? 穿过闭合回路的磁通量发生变化 (2)下面这两种电路中当电键闭合和断开瞬间会发生电磁感 应现象吗?如果会发生,它们有什么不同呢? 引入:本节课我们就来认识这两种特征不同的电磁感应现象-------互感和自感
注意:互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间.利用互感现象可把能量由一个线圈传到另一个线圈. 一、互感现象 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。 2、互感电动势:发生互感时产生的电动势(如下两图:闭合和断开开关过程) 注意:互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间.利用互感现象可把能量由一个线圈传到另一个线圈.
3.互感的应用和防止 应用: 变压器、收音机的“磁性天线”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 防止: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。
演示实验1 E K R L R1 A2 A1 现象 灯泡A1立刻正常发光 跟线圈L串联的灯泡A2逐渐亮起来 ③最终一样亮 分析 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阻碍L中电流增加,即推迟了电流达到正常值的时间。 →阻碍原电流的增大
接通电路,待灯泡A正常发光。然后断开电路,观察到什么现象?(RL<RA) 演示实验2 接通电路,待灯泡A正常发光。然后断开电路,观察到什么现象?(RL<RA) 现象 S断开时,A 灯会闪亮一下才熄灭 →阻碍原电流的减小
阻碍 变化的I E感 阻碍 I的变化 实验总结 自感和互感,都是电磁感应现象中的特例,均遵守法拉第电磁感应定律和楞次定律。 在线圈自身由于电流变化而发生的电磁感应现象,叫做自感现象。 (通电自感、断电自感) 自感和互感,都是电磁感应现象中的特例,均遵守法拉第电磁感应定律和楞次定律。 在接有线圈的闭合回路中,当电流发生变化时,线圈自身将产生感应电动势,这种感应电动势叫做 , 它总是 电路中电流的变化 自感电动势 阻碍 变化的I E感 阻碍 I的变化
1、定义: 2、自感现象产生的原因 : 3、自感电动势 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。 导体本身电流变化,引起磁通量的变化。 3、自感电动势 ⑴、定义: 在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。 ⑵、自感电动势的作用: 阻碍导体中原来电流的变化。 1)导体中原电流增大时,自感电动势阻碍它增大。 2)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
⑶、自感电动势的大小 E= 其中L叫做自感系数,简称自感或电感 单位:亨利(亨) 常用单位:mH 、μH
小结 电磁感应现象 特例 电磁感应的应用非常广泛,比如… … 互感:一个线圈中的电流发生变化时,在与之临近的另一线圈中产生感应电动势 自感:线圈中的电流发生变化时, 在线圈自身发生电磁感应现象 变化的I E感 I的变化 阻碍 电磁感应的应用非常广泛,比如… …
电磁感应是发电机、感应马达、变压器和大部分其他电力设备的操作的基础。 电磁感应原理用于很多设备和系统,包括: 感应马达 发电机 变压器 充电电池的无接触充电 感应铁架的电炉 感应焊接 电感器 电磁成型 (电磁铸造,eletromagnetic forming) 磁场计 电磁感应灯 中频炉 电动式传感器 电磁炉 磁悬浮列车等 人类对科技的探究永无止境,例如无线输电无线输电图片PPT.ppt
巩固练习 1、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。 L A1 R A2 S R1 A2 A1 2、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。则当电键S闭合瞬间, 比 先亮,最后 比 亮 。 A2 A1 A1 A2
3、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( ) S A 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