自感與互感課件精講

1、互感現(xiàn)象互感現(xiàn)象一、互感現(xiàn)象一、互感現(xiàn)象1 1、 當(dāng)一個(gè)線圈中電流變化，在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生當(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(shì)的現(xiàn)象，稱為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象，稱為互感互感?；ジ鞋F(xiàn)象中產(chǎn)生。互感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱為的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱為互感電動(dòng)勢(shì)?；ジ须妱?dòng)勢(shì)。2 2、互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈之間之間,且可發(fā)生于且可發(fā)生于任何兩個(gè)相互靠近的電路任何兩個(gè)相互靠近的電路之間之間.3 3、利用互感現(xiàn)象，可以把能、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)量從一個(gè)線圈傳遞到另一個(gè)線圈。因此，互感現(xiàn)象在電線圈。因此，互感現(xiàn)象在電

2、工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛的應(yīng)用。的應(yīng)用。 二、自感現(xiàn)象二、自感現(xiàn)象1、由于導(dǎo)體由于導(dǎo)體本身的電流本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象自感現(xiàn)象。2 2、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)自感電動(dòng)勢(shì)。演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)1 A A1 1、A A2 2是規(guī)格完全一樣的燈泡。是規(guī)格完全一樣的燈泡。閉合電鍵閉合電鍵S S，調(diào)節(jié)變阻器，調(diào)節(jié)變阻器R R，使，使A A1 1、A A2 2亮度相同，再調(diào)節(jié)亮度相同，再調(diào)節(jié)R R1 1，使兩燈正，使兩燈正常發(fā)光，然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)常發(fā)光，然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S S。重新閉。重新閉合合S

3、 S，觀察到什么現(xiàn)象？，觀察到什么現(xiàn)象？ 燈泡燈泡A A2 2立刻正常發(fā)光立刻正常發(fā)光，跟線圈，跟線圈L L串聯(lián)的燈泡串聯(lián)的燈泡A A1 1逐漸亮起來(lái)逐漸亮起來(lái)。電路接通時(shí)，電流由零開(kāi)始增加，穿過(guò)線圈電路接通時(shí)，電流由零開(kāi)始增加，穿過(guò)線圈L L的的磁通量逐漸增加，磁通量逐漸增加，L L中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與原來(lái)的電流方向相反，阻礙與原來(lái)的電流方向相反，阻礙L L中電流增加，即中電流增加，即推遲了電流達(dá)到正常值的時(shí)間。推遲了電流達(dá)到正常值的時(shí)間?，F(xiàn)象：現(xiàn)象：分析：分析：演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)2 2 接通電路，待燈泡接通電路，待燈泡A A正常正常發(fā)光。然后斷開(kāi)電路，觀察發(fā)光。

4、然后斷開(kāi)電路，觀察到什么現(xiàn)象？到什么現(xiàn)象？現(xiàn)象：現(xiàn)象：分析：分析：在斷開(kāi)開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S瞬間（燈更亮一下），燈瞬間（燈更亮一下），燈A過(guò)過(guò)一段時(shí)間才熄滅。一段時(shí)間才熄滅。 開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間，由于通過(guò)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)瞬間，由于通過(guò)L的磁通量減少，產(chǎn)的磁通量減少，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙磁通量的減少，感應(yīng)電生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)阻礙磁通量的減少，感應(yīng)電流沿著流沿著LA流動(dòng)，所以燈流動(dòng)，所以燈A會(huì)過(guò)一段時(shí)間才會(huì)過(guò)一段時(shí)間才熄滅。熄滅。 1、電源斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)L的電流會(huì)減小，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用是使L中的電流減小得更快些還是更慢些？2、產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的線圈可以看做是一個(gè)電源，它能向外供電。由于開(kāi)關(guān)已斷開(kāi)，線圈

5、提供的感應(yīng)電流將沿著什么途徑流動(dòng)？3、開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后通過(guò)燈泡的感應(yīng)電流與原來(lái)通過(guò)它的電流方向是否一致？思考與討論：4、在如圖所示的電路中，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，燈泡A是否會(huì)更亮一下？更亮一下的條件是什么？ 設(shè)A、L兩端電壓為U。若RARL，有IAIL，在斷開(kāi)開(kāi)關(guān)的瞬間，通過(guò)燈泡的電流會(huì)瞬時(shí)增大，燈泡會(huì)更亮一下。若RARL，有IAIL，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，通過(guò)燈泡的電流減小，燈泡不會(huì)更亮一下。3、自感電動(dòng)勢(shì)的作用：、自感電動(dòng)勢(shì)的作用：阻礙導(dǎo)體中原來(lái)電流的變化。阻礙導(dǎo)體中原來(lái)電流的變化。 1）導(dǎo)體中原電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)阻礙它增大。）導(dǎo)體中原電流增大時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)阻礙它增大。2）導(dǎo)體中原電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)阻

6、礙它減小。）導(dǎo)體中原電流減小時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)阻礙它減小?！白璧K阻礙”不是不是“阻止阻止”，電流還是變化的，電流還是變化的三、自感系數(shù)三、自感系數(shù)1 1、自感電動(dòng)勢(shì)的大?。号c電流的變化率成正比、自感電動(dòng)勢(shì)的大小：與電流的變化率成正比2 2、自感系數(shù)、自感系數(shù) L L簡(jiǎn)稱自感或電感簡(jiǎn)稱自感或電感（1 1）決定線圈自感系數(shù)的因素：）決定線圈自感系數(shù)的因素： IELt（2）電感與電阻的比較電感與電阻的比較1 、電阻、電阻R對(duì)電流有阻礙作用對(duì)電流有阻礙作用,電感電感L對(duì)電流的對(duì)電流的變化有阻礙作用變化有阻礙作用.2 、 電阻越大電阻越大,對(duì)電流的阻礙作用越大對(duì)電流的阻礙作用越大,產(chǎn)生的產(chǎn)生的電勢(shì)差越大電勢(shì)

7、差越大;電感越大電感越大,對(duì)電流的變化阻礙作對(duì)電流的變化阻礙作用越大用越大,產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)越大產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)越大.3 、R與與L的決定因素不同的決定因素不同4 、線圈對(duì)穩(wěn)定電流的阻礙與對(duì)變化電流的、線圈對(duì)穩(wěn)定電流的阻礙與對(duì)變化電流的阻礙產(chǎn)生的效果不同阻礙產(chǎn)生的效果不同:線圈的電阻線圈的電阻R決定電決定電流的穩(wěn)定值為流的穩(wěn)定值為E/R,而而L越大越大,電流由零增大到電流由零增大到穩(wěn)定值的時(shí)間越長(zhǎng)穩(wěn)定值的時(shí)間越長(zhǎng).通電自感通電自感:能量由電路轉(zhuǎn)移到了線圈中能量由電路轉(zhuǎn)移到了線圈中斷電自感斷電自感:能量由線圈中轉(zhuǎn)移到了電路里能量由線圈中轉(zhuǎn)移到了電路里四、磁場(chǎng)的能量四、磁場(chǎng)的能量 問(wèn)題：在斷電自感

8、的實(shí)驗(yàn)中，為什么開(kāi)關(guān)問(wèn)題：在斷電自感的實(shí)驗(yàn)中，為什么開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，燈泡的發(fā)光會(huì)持續(xù)一段時(shí)間？甚斷開(kāi)后，燈泡的發(fā)光會(huì)持續(xù)一段時(shí)間？甚至?xí)仍瓉?lái)更亮？試從能量的角度加以討至?xí)仍瓉?lái)更亮？試從能量的角度加以討論。論。 開(kāi)關(guān)閉合時(shí)線圈中有電流，電流產(chǎn)生磁開(kāi)關(guān)閉合時(shí)線圈中有電流，電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，能量?jī)?chǔ)存在磁場(chǎng)中，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，線場(chǎng)，能量?jī)?chǔ)存在磁場(chǎng)中，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，線圈作用相當(dāng)于電源，把磁場(chǎng)中的能量轉(zhuǎn)化圈作用相當(dāng)于電源，把磁場(chǎng)中的能量轉(zhuǎn)化成電能。成電能。1、互感的應(yīng)用和防止、互感的應(yīng)用和防止應(yīng)用：變壓器、收音機(jī)的應(yīng)用：變壓器、收音機(jī)的“磁性天線磁性天線” 防止：電路板中防止相互干擾防止：電路板中防止相互干擾應(yīng)用與

9、防護(hù)應(yīng)用與防護(hù) 收音機(jī)里的“磁性天線”利用互感將廣播信號(hào)從一個(gè)線圈傳送給另一線圈.KDCABS 延時(shí)繼電器延時(shí)繼電器電路板中防止相互干擾電路板中防止相互干擾雙線繞法雙線繞法2自感的應(yīng)用和防止自感的應(yīng)用和防止應(yīng)用：日光燈應(yīng)用：日光燈 防止：變壓器、電動(dòng)機(jī)防止：變壓器、電動(dòng)機(jī)日光燈原理一、互感現(xiàn)象1互感互感現(xiàn)象互感電動(dòng)勢(shì)2互感的應(yīng)用和防止應(yīng)用：變壓器、收音機(jī)的“磁性天線” 防止：電路板中防止相互干擾二、自感現(xiàn)象1自感現(xiàn)象（會(huì)解析自感現(xiàn)象）2自感的應(yīng)用和防止應(yīng)用：日光燈 防止：變壓器、電動(dòng)機(jī)小結(jié)：如圖所示，如圖所示，L L為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定后小燈

10、泡正常發(fā)光，當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)發(fā)光，當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S S的瞬間會(huì)有（的瞬間會(huì)有（ ）A A燈燈A A立即熄滅立即熄滅B B燈燈A A慢慢熄滅慢慢熄滅C C燈燈A A突然閃亮一下再慢慢熄滅突然閃亮一下再慢慢熄滅D D燈燈A A突然閃亮一下再突然熄滅突然閃亮一下再突然熄滅 練習(xí)：練習(xí)：A A 課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練1、演示自感的實(shí)驗(yàn)電路圖如右圖所示，、演示自感的實(shí)驗(yàn)電路圖如右圖所示，L是電感線圈，是電感線圈，A1、A2是規(guī)格相同的是規(guī)格相同的燈泡，燈泡，R的阻值與的阻值與L的直流電阻值相同。的直流電阻值相同。當(dāng)開(kāi)關(guān)由斷開(kāi)到合上時(shí)，觀察到的自當(dāng)開(kāi)關(guān)由斷開(kāi)到合上時(shí)，觀察到的自感現(xiàn)象是感現(xiàn)象是 比比 先亮，最后達(dá)到先亮，

11、最后達(dá)到同樣亮。同樣亮。 A2 A1 L A1R A2 S R12、上圖中，電阻、上圖中，電阻R的電阻值和電感的電阻值和電感L的自感系數(shù)都很的自感系數(shù)都很大，但大，但L的直流電阻值很小，的直流電阻值很小，A1、A2是兩個(gè)規(guī)格相同是兩個(gè)規(guī)格相同的燈泡。則當(dāng)電鍵的燈泡。則當(dāng)電鍵S閉合瞬間，閉合瞬間， 比比 先亮，最后先亮，最后 比比 亮亮 。 A1A2A2A1 課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練3、如圖所示的電路中，、如圖所示的電路中，D1和和D2是是兩個(gè)相同的小燈泡，兩個(gè)相同的小燈泡，L是一個(gè)自感是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其阻值與系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其阻值與R相相同。在電鍵接通和斷開(kāi)時(shí)，燈泡同。在電鍵接通和斷開(kāi)時(shí)

12、，燈泡D1和和D2亮暗的順序是亮暗的順序是A. 接通時(shí)接通時(shí)D1先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)D1后滅后滅B. 接通時(shí)接通時(shí)D2先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)D2后滅后滅C. 接通時(shí)接通時(shí)D1先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)D2后滅后滅D. 接通時(shí)接通時(shí)D2先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)先達(dá)最亮，斷開(kāi)時(shí)D1后滅后滅D1 D2L RSA 課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練 4、如圖所示，、如圖所示，L為自感系數(shù)較大的線為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當(dāng)圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當(dāng)斷開(kāi)電鍵的瞬間會(huì)有斷開(kāi)電鍵的瞬間會(huì)有A . 燈燈A立即熄滅立即熄滅 B . 燈燈A慢慢熄滅慢慢熄滅C . 燈燈A突然閃亮一下再慢慢熄滅突然閃亮一下再慢慢熄滅D . 燈燈A突然閃亮一下再突然熄滅突然閃亮一下再突然熄滅L AAD 如下圖所示，水平放