互感和自感(公開課)ppt課件

4 6互感和自感 第四章電磁感應(yīng) 1 1 知道什么是互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象 2 知道自感現(xiàn)象的利與弊及對(duì)它們的利用和防止 3 知道自感系數(shù)是表示線圈本身特征的物理量 知道它的單位及其大小的決定因素 4 能夠通過電磁感應(yīng)部分知識(shí)分析通電 斷電自感現(xiàn)象的原因及磁場(chǎng)的能量轉(zhuǎn)化問題 學(xué)習(xí)目標(biāo) 2 用電磁爐能點(diǎn)亮燈泡嗎 你知道無線充電嗎 其原理是什么呢 3 手機(jī)內(nèi)部接收端 無線充電器內(nèi)部 4 在法拉第的實(shí)驗(yàn)中兩個(gè)線圈并沒有用導(dǎo)線連接 當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí) 在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流 說明產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 5 一 互感現(xiàn)象1 互感 當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化時(shí) 它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象 2 在互感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 稱為互感電動(dòng)勢(shì) 6 3 應(yīng)用 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 如變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的 收音機(jī)里的 磁性天線 利用互感現(xiàn)象 把廣播電臺(tái)的信號(hào)從一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈 變壓器 7 問題情景 如圖閉合開關(guān)瞬間 CD中會(huì)有感應(yīng)電流嗎 這是互感嗎 I 8 4 防止 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 而且可以發(fā)生于任何兩個(gè)相互靠近的電路之間 在電力工程中和電子電路中 互感現(xiàn)象有時(shí)會(huì)影響電路的正常工作 要設(shè)法減小互感 9 看圖回答以下問題 1 螺線管中有無磁場(chǎng) 磁場(chǎng)的強(qiáng)弱與電流有無關(guān)系 2 當(dāng)電流變化時(shí) 螺線管中的磁場(chǎng)是否變化 3 當(dāng)電流變化時(shí) 通過螺線管中的磁通量是否變化 4 當(dāng)電流變化時(shí) 螺線管中是否產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象 5 當(dāng)電流變化時(shí) 螺線管中是否產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 10 二 自感現(xiàn)象 1 由于線圈本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象 叫做自感現(xiàn)象 2 在自感想象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫做自感電動(dòng)勢(shì) 11 演示實(shí)驗(yàn)1 閉合開關(guān)S LED1和LED2同時(shí)變亮 但LED2很快又熄滅了 通電自感 12 演示實(shí)驗(yàn)2 斷開開關(guān)S LED1瞬間熄滅 但LED3閃亮一下再熄滅 斷電自感 13 練習(xí)1 A1 A2是規(guī)格完全一樣的燈泡 閉合電鍵S 調(diào)節(jié)變阻器R 使A1 A2亮度相同 再調(diào)節(jié)R1 使兩燈正常發(fā)光 然后斷開開關(guān)S 重新閉合S 將觀察到什么現(xiàn)象 燈泡A2立刻正常發(fā)光 跟線圈L串聯(lián)的燈泡A1逐漸亮起來 通電自感 14 接通電路 待燈泡A正常發(fā)光 然后斷開電路 觀察到什么現(xiàn)象 在斷開開關(guān)S瞬間 燈更亮一下 燈A過一段時(shí)間才熄滅 練習(xí)2 斷電自感 15 1 自感電動(dòng)勢(shì)的作用 阻礙導(dǎo)體中原來的電流變化 1 導(dǎo)體中電流增加時(shí) 阻礙電流增加 此時(shí)自感電動(dòng)勢(shì)方向與原電流方向相反 2 導(dǎo)體中電流減小時(shí) 阻礙電流減小 此時(shí)自感電動(dòng)勢(shì)方向與原電流方向相同 三 自感系數(shù)與自感電動(dòng)勢(shì) 溫馨提示 阻礙 不是 阻止 電流原來怎么變化還是怎么變 只是變化變慢了 即對(duì)電流的變化起延遲作用 16 2 自感電動(dòng)勢(shì)的大小 自感電動(dòng)勢(shì)的大小跟其它感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小一樣 跟穿過線圈的磁通量的變化快慢有關(guān) 而在自感現(xiàn)象中 穿過線圈的磁通量是由電流引起的 故自感電動(dòng)勢(shì)的大小跟導(dǎo)體中電流變化的快慢有關(guān) 17 3 自感系數(shù) L 簡(jiǎn)稱自感或電感L的大小跟線圈的大小 形狀 圈數(shù) 以及是否有鐵芯有關(guān) L是反映線圈自身特征的物理量 單位 亨利 簡(jiǎn)稱亨 H 1H 103mH 106 H 18 4 自感的應(yīng)用與防止 1 應(yīng)用 在交流電路中 在各種用電設(shè)備和無線電技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用 如日光燈工作時(shí)就利用了自感原理 19 2 防止 在切斷自感系數(shù)很大 電流很強(qiáng)的電路的瞬間 產(chǎn)生很高的電動(dòng)勢(shì) 形成電弧 在這類電路中應(yīng)采用特制的開關(guān) 利用雙繞線法可以避免自感的發(fā)生 由于兩根平行導(dǎo)線中的電流方向相反 它們的磁場(chǎng)可以互相抵消 從而可以使自感現(xiàn)象的影響減弱到可以忽略的程度 20 四 磁場(chǎng)的能量 1 通電自感 通電時(shí) 電能首先要轉(zhuǎn)化為線圈磁場(chǎng)能 然后再轉(zhuǎn)化為燈A1的電能 故燈A1過一會(huì)兒才亮 2 斷電自感 斷電前 線圈中有電流 則線圈中有磁場(chǎng)能 斷電后 線圈存有的磁場(chǎng)能通過燈釋放出來 使燈延遲熄滅 21 一 互感現(xiàn)象 1 當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化時(shí) 在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象 稱為互感 2 應(yīng)用 變壓器 22 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 2 通電自感產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙自身電流的增大 斷電自感產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙自身電流的減小 二 自感現(xiàn)象 23 三 自感系數(shù) 1 自感電動(dòng)勢(shì)的大小 2 自感系數(shù)L 與線圈的大小 形狀 圈數(shù)及有無鐵芯有關(guān) 開關(guān)閉合時(shí)線圈中有電流 電流產(chǎn)生磁