人教版選修32 4.6 互感與自感 課件（20張）.ppt

4 6互感和自感 滑動(dòng)變阻器p滑動(dòng)時(shí) 線圈2中是否有感應(yīng)電流 一 互感現(xiàn)象 1 當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化 在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的現(xiàn)象 稱為互感 互感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢 稱為互感電動(dòng)勢 2 利用互感現(xiàn)象可以把能量從一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈 因此在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛應(yīng)用 變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的 問題情景 如圖斷開或閉合開關(guān)瞬間 cd中會(huì)有感應(yīng)電流嗎 這是互感嗎 i 3 互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈之間 且可發(fā)生于任何兩個(gè)相互靠近的電路之間 滑動(dòng)變阻器p滑動(dòng)時(shí) 線圈2中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢 線圈1中是否也會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)象 二 自感現(xiàn)象 1 由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象 叫自感現(xiàn)象 自我感應(yīng) 2 自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢叫自感電動(dòng)勢 開關(guān)閉合現(xiàn)象 演示1 a2先亮a1后亮 實(shí)驗(yàn)一 通電自感現(xiàn)象 在閉合開關(guān) 瞬間 燈a2立刻正常發(fā)光 a1卻比a2遲一段時(shí)間才正常發(fā)光 原因 由于線圈 自身的磁通量增加而產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢 這個(gè)電動(dòng)勢總是阻礙磁通量的變化即阻礙線圈中電流的變化 故通過a1的電流不能立即增大 a1的亮度只能慢慢增加 最終與a2相同 結(jié)論1 自感電動(dòng)勢的作用 阻礙 原電流的增加 但最終沒有 阻止 其增加 例1 實(shí)驗(yàn)一中 當(dāng)電鍵閉合后 通過燈泡a1的電流隨時(shí)間變化的圖像為 圖 通過燈泡a2的電流隨時(shí)間變化的圖像為 圖 abcd c a 課堂例題 觸摸電壓實(shí)驗(yàn) 工作原理 利用充電電池供電能產(chǎn)生30萬伏的高壓 使侵犯者瞬間失去抵抗力 而這種高壓低電流的工作原理 是不會(huì)造成嚴(yán)重傷害的 開關(guān)斷開現(xiàn)象 演示2 燈泡閃亮后熄滅 實(shí)驗(yàn)二 斷電自感 結(jié)論2 自感電動(dòng)勢的作用 阻礙 原電流的減少 但最終沒有 阻止 其減少 例2 在實(shí)驗(yàn)二中 若線圈l的電阻rl與燈泡a的電阻ra相等 則電鍵斷開前后通過線圈的電流隨時(shí)間的變化圖像為 圖 通過燈泡的電流隨時(shí)間的變化圖像為 圖 若rl遠(yuǎn)小于ra 則電鍵斷開前后通過線圈的電流隨時(shí)間的變化圖像為 圖 通過燈泡的電流圖像為 圖 abcd a c b d 課堂例題 三 自感系數(shù) 1 自感電動(dòng)勢的大小 與電流的變化率成正比 2 自感系數(shù)l 簡稱自感或電感 1 決定線圈自感系數(shù)的因素 2 自感系數(shù)的單位 亨利 簡稱亨 符號是h 常用單位 毫亨 mh 微亨 h 實(shí)驗(yàn)表明 線圈越大 越粗 匝數(shù)越多 自感系數(shù)越大 另外 帶有鐵芯的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵芯時(shí)大得多 3 自感物理意義 描述線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢的能力 自感系數(shù)很大有時(shí)會(huì)產(chǎn)生危害 四 磁場的能量 問題 在斷電自感的實(shí)驗(yàn)中 為什么開關(guān)斷開后 燈泡的發(fā)光會(huì)持續(xù)一段時(shí)間 甚至?xí)仍瓉砀?試從能量的角度加以討論 開關(guān)閉合時(shí)線圈中有電流 電流產(chǎn)生磁場 能量儲存在磁場中 開關(guān)斷開時(shí) 線圈作用相當(dāng)于電源 把磁場中的能量轉(zhuǎn)化成電能 學(xué)以致用 例1 關(guān)于自感現(xiàn)象 下列說法正確的是 a 感應(yīng)電流一定和原電流方向相反b 線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢較大時(shí) 其自感系數(shù)一定較大c 對于同一線圈 當(dāng)電流變化較快時(shí) 線圈中的自感系數(shù)較大d 對于同一線圈 當(dāng)電流變化較快時(shí) 線圈中的自感電動(dòng)勢也較大 d 例2 如圖所示 l為自感系數(shù)較大的線圈 電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光 當(dāng)斷開電鍵的瞬間會(huì)有a 燈a立即熄滅b 燈a慢慢熄滅c 燈a突然閃亮一下再慢慢熄滅d 燈a突然閃亮一下再突然熄滅 a 例3 如圖所示 兩個(gè)電阻均為r 電感線圈l的電阻及電池內(nèi)阻均可忽略不計(jì) s原來斷開 電路中電流 現(xiàn)將s閉合 于是電路中產(chǎn)生了自感電動(dòng)勢 此自感電動(dòng)勢的作用是 使電路的電流減小 最后減小為零有阻礙電流增大的作用 最后電流小于有阻礙電流增大的作用 因而電流總保持不變有阻礙電流增大的作用 但電流最后還是變?yōu)?d 例4 如圖所示 電路甲 乙中 電阻r和自感線圈l的電阻值都很小 接通s 使電路達(dá)到穩(wěn)定 燈泡d發(fā)光 則 a 在電路甲中 斷開s d將逐漸變暗b 在電路甲中 斷開s d將先變得更亮 然后漸漸變暗c 在電路乙中 斷開s d將漸漸變暗d 在電路乙中 斷開s d將變得更亮 然后漸漸變暗 ad 一 互感現(xiàn)象 二 自感現(xiàn)象 1 由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象 叫自感現(xiàn)象 當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化 在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的現(xiàn)象 稱為互感 應(yīng)用 變壓器 2