互感和自感上课用.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第四章,电磁感应,第六节,互感和自感,1,下图为法拉第的实验装置，当一个线圈中的电流变化时，另一个线圈中为什么会产生感应电流呢？,2,一、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,。互感现象中产生的感应电动势，称为,互感电动势。,2、利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛应用。变压器就是利用互感现象制成的。,3,研究自感现象,问题：K接通瞬间，线圈中会有电流，那么,线圈,L本身,会不会产生感应电动势（感生电动势）？,L,K,4,实验一,：,2、再调节变阻器,R,1,使两个灯泡都正常发光。,3、断开开关,S,，然后再闭合，观察现象,1、调节变阻器,R,的电阻，使R和线圈电阻相同。,L,A,1,R,A,2,S,R,1,现象：灯泡,A,2,立刻正常发光，跟线圈,L,串联的灯泡,A,1,逐渐亮起来。,5,解释：在接通电路的瞬间，电路中的电流增大，穿过线圈,L,的磁通量也随着增大，因而线圈中必然会产生感应电动势，这个感应电动势阻碍线圈中电流的增大，所以通过A,1,的电流只能逐渐增大。,问题：与线圈相连的灯泡为什么要过一会才亮？,6,实验,二：,问题：断开电路时，电路为什么会闪亮一下？,A,L,S,现象：S断开时，A 灯突然闪亮一下才熄灭。,7,解释：,在电路断开的瞬间，通过线圈的电流突然减弱，穿过线圈的磁通量也就很快减少，因而在线圈中产生感应电动势。虽然这时电源已经断开，但线圈,L,和灯泡A组成了闭合电路，在这个电路中有感应电流I,感,通过，所以灯泡不会立即熄灭。,现象：S断开时，A 灯突然闪亮一下才熄灭。,8,二、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：阻碍导体中原来的电流变化。,注意：“阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。,9,三、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,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。,10,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？,4、自感现象的防止,11,变压器、电动机等器材都有很大的线圈，当电路中的开关断开时，会产生很大的自感电动势，使得开关的金属片之间产生电火花，烧蚀接触点，甚至引起人身伤害。,12,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,13,延时继电器,试说明这种继电器的工作原理。,14,自感现象的防止：在一些精密仪器中为了消除使用过程中电流变化引起的自感现象，往往采用双线绕法。,15,5、自感现象应用,日光灯结构：,16,四、磁场的能量,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？试从能量的角度加以讨论。,开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁场，能量储存在磁场中，开关断开时，线圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化成电能。,17,阅读教材最后一段P,24,，回答问题：,1、线圈能够体现电的“惯性”，应该怎样理解？,2、电的“惯性”大小与什么有关？,当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动势都要阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零,电的“惯性”大小决定于线圈的自感系数,18,3、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。在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法减小电路间的互感。,19,