自感和互感ppt課件

1、4.6 4.6 自感和互感自感和互感回路一回路一回路二回路二1 1、定義：、定義：發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈之間或兩個(gè)互相靠發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈之間或兩個(gè)互相靠 近的電路之間的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。近的電路之間的電磁感應(yīng)現(xiàn)象?！綨OTICENOTICE】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，而且可以發(fā)生于任何相互靠近的電路之間。之間，而且可以發(fā)生于任何相互靠近的電路之間。 一、互感現(xiàn)象一、互感現(xiàn)象【互感電動(dòng)勢(shì)】【互感電動(dòng)勢(shì)】這種由互感現(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做互感電動(dòng)勢(shì)。這種由互感現(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫做互感電動(dòng)勢(shì)。2 2互感的應(yīng)用和防止

2、互感的應(yīng)用和防止應(yīng)用：應(yīng)用：變壓器、收音機(jī)的變壓器、收音機(jī)的“磁性天線磁性天線”就是利用互感現(xiàn)象制成。利用互感現(xiàn)象把就是利用互感現(xiàn)象制成。利用互感現(xiàn)象把廣播電臺(tái)的信號(hào)從一個(gè)線圈傳送到另一個(gè)線圈廣播電臺(tái)的信號(hào)從一個(gè)線圈傳送到另一個(gè)線圈 防止：防止：在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象 有時(shí)會(huì)影響電路正常工作。有時(shí)會(huì)影響電路正常工作。 【實(shí)驗(yàn)探究一】【實(shí)驗(yàn)探究一】如圖所示電路，先閉合開(kāi)關(guān)如圖所示電路，先閉合開(kāi)關(guān)S S調(diào)調(diào)節(jié)變阻器節(jié)變阻器R R，使同樣規(guī)格的兩個(gè)，使同樣規(guī)格的兩個(gè)燈泡燈泡A1A1和和A2A2的明亮程度相同，的明亮程度相同，再調(diào)節(jié)變阻器再調(diào)節(jié)變阻器R1R1使

3、兩個(gè)燈都正常使兩個(gè)燈都正常發(fā)光，然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)發(fā)光，然后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S S，注意觀察：，注意觀察：重新閉合開(kāi)關(guān)重新閉合開(kāi)關(guān)S S的瞬間，兩個(gè)燈泡的瞬間，兩個(gè)燈泡會(huì)有什么現(xiàn)象呢？會(huì)有什么現(xiàn)象呢？ 二、自感現(xiàn)象二、自感現(xiàn)象現(xiàn)象：現(xiàn)象：重新接通電路的瞬間，重新接通電路的瞬間， 和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)的燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)的燈泡A A2 2立刻正常發(fā)光，立刻正常發(fā)光， 和線圈和線圈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)。 【實(shí)驗(yàn)探究二】【實(shí)驗(yàn)探究二】 如圖所示電路，閉合開(kāi)關(guān)如圖所示電路，閉合開(kāi)關(guān)S S，燈泡正常發(fā)光，注意觀察：，燈泡正常發(fā)光，注意觀察：斷斷開(kāi)開(kāi)關(guān)開(kāi)開(kāi)關(guān)S S瞬間，燈泡會(huì)有什么

4、現(xiàn)象呢？瞬間，燈泡會(huì)有什么現(xiàn)象呢？ 現(xiàn)象：斷開(kāi)電路的瞬間，燈泡會(huì)現(xiàn)象：斷開(kāi)電路的瞬間，燈泡會(huì)更亮更亮一下才逐漸熄滅一下才逐漸熄滅討論：討論：在如圖所示的電路中，當(dāng)開(kāi)關(guān)在如圖所示的電路中，當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，斷開(kāi)瞬間，燈泡燈泡A會(huì)更亮?xí)烈幌碌臈l件一下的條件是什么？是什么？二、自感現(xiàn)象二、自感現(xiàn)象1 1、定義、定義 ：由于由于導(dǎo)體本身的電流導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感而產(chǎn)生的電磁感 應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。有通電自感和斷電自感兩種應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象。有通電自感和斷電自感兩種3 3、自感電動(dòng)勢(shì)、自感電動(dòng)勢(shì)：（1 1）定義：自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。）定義：自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)

5、電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)?！綨OTICENOTICE】是一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，同樣遵循楞次定律和法拉第是一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，同樣遵循楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律電磁感應(yīng)定律2 2產(chǎn)生原因（條件）：產(chǎn)生原因（條件）：導(dǎo)體自身的電流發(fā)生變化導(dǎo)體自身的電流發(fā)生變化(2) (:)IELLt計(jì)計(jì)算算公公式式：自自感感系系數(shù)數(shù)3 3、作用、作用 ：阻礙電流的變化阻礙電流的變化原電流原電流增增大時(shí)：感應(yīng)電流與之大時(shí)：感應(yīng)電流與之反反向向原電流原電流減減小時(shí)：感應(yīng)電流與之小時(shí)：感應(yīng)電流與之同同向向4 4、自感系數(shù)、自感系數(shù)L L（1 1）物理意義）物理意義 ：阻描述線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)本領(lǐng)大小的物理量阻描述線圈

6、產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)本領(lǐng)大小的物理量（2 2）決定因素）決定因素線圈的橫截面積線圈的橫截面積S大則大大則大線線 圈圈 的的 長(zhǎng)長(zhǎng) 度度L大則大大則大線線 圈圈 的的 匝匝 數(shù)數(shù)N有有 無(wú)無(wú) 鐵鐵 芯芯大則大大則大有則大有則大（3 3）單位：）單位：亨（利）亨（利） 36 11010HmHHHmHH、5 5、應(yīng)用和防止、應(yīng)用和防止（1 1）應(yīng)用：日光燈）應(yīng)用：日光燈【工作原理】【工作原理】開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)S閉合后，由于燈管閉合后，由于燈管中沒(méi)有電流通過(guò)，電源將中沒(méi)有電流通過(guò)，電源將220V電壓全電壓全部加在啟動(dòng)器的兩極間，使啟動(dòng)器內(nèi)部加在啟動(dòng)器的兩極間，使啟動(dòng)器內(nèi)氖氣放電而發(fā)出輝光，輝光產(chǎn)生的熱量氖氣放電而發(fā)

7、出輝光，輝光產(chǎn)生的熱量使使U行動(dòng)觸片受熱膨脹，與靜觸片接觸行動(dòng)觸片受熱膨脹，與靜觸片接觸而使電路接通。電路接通后氖氣停止放而使電路接通。電路接通后氖氣停止放電，電，U行動(dòng)觸片呢冷卻收縮，使電路自行動(dòng)觸片呢冷卻收縮，使電路自動(dòng)斷開(kāi)，在這一瞬間通過(guò)鎮(zhèn)流器的電流動(dòng)斷開(kāi)，在這一瞬間通過(guò)鎮(zhèn)流器的電流急劇減小，此時(shí)，鎮(zhèn)流器由于自感現(xiàn)象急劇減小，此時(shí)，鎮(zhèn)流器由于自感現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與原電流方向同向的自感電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)自感電動(dòng)勢(shì)與電會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與原電流方向同向的自感電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)自感電動(dòng)勢(shì)與電源電壓加在一起，源電壓加在一起，形成一個(gè)瞬時(shí)高壓形成一個(gè)瞬時(shí)高壓，加在燈管兩端，使燈管中氣，加在燈管兩端，使燈管中氣體開(kāi)始放電

8、，使日光燈管成為電路的通路開(kāi)始發(fā)光。體開(kāi)始放電，使日光燈管成為電路的通路開(kāi)始發(fā)光。 日光燈日光燈正常工作時(shí)正常工作時(shí)，要求加在燈管兩端的電壓小于電源電壓，要求加在燈管兩端的電壓小于電源電壓（只需要（只需要110V左右左右 ）由于日光燈使用的是交變電流，電流大小、方）由于日光燈使用的是交變電流，電流大小、方向不斷變化，使鎮(zhèn)流器線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，總是阻礙交變電流向不斷變化，使鎮(zhèn)流器線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，總是阻礙交變電流的變化，這時(shí)鎮(zhèn)流器又起著的變化，這時(shí)鎮(zhèn)流器又起著鎮(zhèn)壓限流鎮(zhèn)壓限流的作用！的作用！（2 2）防止：變壓器和電動(dòng)機(jī)）防止：變壓器和電動(dòng)機(jī)變壓器、電動(dòng)機(jī)等設(shè)備中有匝數(shù)很多變壓器、電動(dòng)機(jī)

9、等設(shè)備中有匝數(shù)很多的線圈，當(dāng)電路中的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)會(huì)產(chǎn)的線圈，當(dāng)電路中的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，使得開(kāi)關(guān)中的生很大的自感電動(dòng)勢(shì)，使得開(kāi)關(guān)中的金屬片之間產(chǎn)生電火花，燒蝕接觸點(diǎn)，金屬片之間產(chǎn)生電火花，燒蝕接觸點(diǎn)，甚至引起人身傷害。因此，電動(dòng)機(jī)等甚至引起人身傷害。因此，電動(dòng)機(jī)等大功率用電器的開(kāi)關(guān)應(yīng)該裝在金屬盒大功率用電器的開(kāi)關(guān)應(yīng)該裝在金屬盒內(nèi)。最好使用油浸開(kāi)關(guān)，即把開(kāi)關(guān)的內(nèi)。最好使用油浸開(kāi)關(guān)，即把開(kāi)關(guān)的接觸點(diǎn)浸在絕緣油中，避免出現(xiàn)電火接觸點(diǎn)浸在絕緣油中，避免出現(xiàn)電火花。花。6 6、自感現(xiàn)象中的能量問(wèn)題、自感現(xiàn)象中的能量問(wèn)題通電自感：通電自感：電場(chǎng)能電場(chǎng)能 磁場(chǎng)能磁場(chǎng)能磁場(chǎng)能磁場(chǎng)能 電場(chǎng)能電場(chǎng)能

10、斷電自感：斷電自感： 楞次定律的第二種表述楞次定律的第二種表述 感感應(yīng)電流的應(yīng)電流的效果效果總要總要反抗反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因原因。 一般用于定性判明感應(yīng)電流所引起的機(jī)械效果。一般用于定性判明感應(yīng)電流所引起的機(jī)械效果。常見(jiàn)的具體情況有四種：1、就磁通量而言，總是阻礙原磁通量的變化 （“增反減同增反減同”）2、就相對(duì)運(yùn)動(dòng)而言，總是阻礙所有導(dǎo)體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng) （“來(lái)斥去吸來(lái)斥去吸”）3、就閉合導(dǎo)體回路的面積而言，通過(guò)改變線圈面積來(lái)“反抗” （“増縮減擴(kuò)増縮減擴(kuò)”）4、阻礙原電流的變化（第六節(jié)將學(xué)習(xí)的自感現(xiàn)象） （“增反減同增反減同”）A1 1如圖所示，如圖所示，L L為自感系數(shù)較大的線

11、圈，電路穩(wěn)定后為自感系數(shù)較大的線圈，電路穩(wěn)定后小燈泡正常發(fā)光，當(dāng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)小燈泡正常發(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)1 1：A A 2 2如圖，電阻如圖，電阻R R和自感線圈和自感線圈L L的電阻值相等，接通的電阻值相等，接通S S，使電路達(dá)，使電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，燈泡到穩(wěn)定狀態(tài)，燈泡D D發(fā)光，則（發(fā)光，則（ ）在電路（在電路（a a）中，斷開(kāi)）中，斷開(kāi)S S，D D將漸變暗將漸

12、變暗在電路（在電路（a a）中，斷開(kāi)）中，斷開(kāi)S S，D D將先變得更亮，然后漸漸變暗將先變得更亮，然后漸漸變暗在電路（在電路（b b）中，斷開(kāi)）中，斷開(kāi)S S，D D將漸變暗將漸變暗在電路（在電路（b b）中，斷開(kāi)）中，斷開(kāi)S S，D D將先變得更亮，然后漸漸變暗將先變得更亮，然后漸漸變暗A(chǔ) A B B C C D D 練習(xí)練習(xí)2 2：D D練習(xí)練習(xí)3 3：3 3如圖所示的電路中，如圖所示的電路中，A A1 1和和A A2 2是完全相同的燈泡，線圈是完全相同的燈泡，線圈L L的電阻的電阻可以忽略下列說(shuō)法中正確的是可以忽略下列說(shuō)法中正確的是( )( ) A A 合上開(kāi)關(guān)合上開(kāi)關(guān)S S接通電路時(shí)

13、，接通電路時(shí)，A A2 2先亮，先亮，A A1 1后亮，最后一樣亮后亮，最后一樣亮 B B 合上開(kāi)關(guān)合上開(kāi)關(guān)S S接通電路時(shí)，接通電路時(shí)，A A1 1和和A A2 2始終一樣亮始終一樣亮 C C 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S S切斷電路時(shí)，切斷電路時(shí)，A A2 2立刻熄滅，立刻熄滅，A A1 1過(guò)過(guò)會(huì)兒熄滅會(huì)兒熄滅 D D 斷開(kāi)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S S切斷電路時(shí)，切斷電路時(shí)，A A1 1和和A A2 2都要過(guò)一會(huì)兒才熄滅都要過(guò)一會(huì)兒才熄滅ADAD4 4如圖所示的電路中，如圖所示的電路中，L L為電阻很小的線圈，為電阻很小的線圈，G G1 1和和G G2 2為零點(diǎn)在表盤(pán)為零點(diǎn)在表盤(pán)中央的相同的電流表，當(dāng)開(kāi)關(guān)中央

14、的相同的電流表，當(dāng)開(kāi)關(guān)S S閉合時(shí)，電流表閉合時(shí)，電流表G G1 1指針偏向右方，指針偏向右方，那么當(dāng)開(kāi)關(guān)那么當(dāng)開(kāi)關(guān)S S斷開(kāi)時(shí)，將出現(xiàn)的現(xiàn)象是（斷開(kāi)時(shí)，將出現(xiàn)的現(xiàn)象是（ ）A AG G1 1和和G G2 2指針都立刻回到零點(diǎn)指針都立刻回到零點(diǎn)B BG G1 1指針立刻回到零點(diǎn)，而指針立刻回到零點(diǎn)，而G G2 2指針指針 緩慢地回到零點(diǎn)緩慢地回到零點(diǎn)C CG G1 1指針立刻回到零點(diǎn)，而指針立刻回到零點(diǎn)，而G G2 2指針先指針先 立即偏向左方，然后緩慢地回到零點(diǎn)立即偏向左方，然后緩慢地回到零點(diǎn)D DG G1 1指針先立即偏向左方，然后緩慢指針先立即偏向左方，然后緩慢 地回到零點(diǎn)，而地回到零點(diǎn)

15、，而G G2 2指針緩慢地回到零點(diǎn)指針緩慢地回到零點(diǎn)練習(xí)練習(xí)4 4：D D G1G2練習(xí)練習(xí)5：5 5如圖所示的電路，開(kāi)關(guān)原先如圖所示的電路，開(kāi)關(guān)原先閉合，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，在某閉合，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)，在某一時(shí)刻突然斷開(kāi)開(kāi)關(guān)一時(shí)刻突然斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S S，則通過(guò)，則通過(guò)電阻電阻R R1 1中的電流中的電流I I1 1隨時(shí)間變化的隨時(shí)間變化的圖線可能是圖中的圖線可能是圖中的( )( )REI20D D6 6如如圖所示兩個(gè)電阻均為圖所示兩個(gè)電阻均為R R，L L的電阻及電池內(nèi)阻均可忽略，的電阻及電池內(nèi)阻均可忽略，S S原來(lái)斷開(kāi)，電路中電流原來(lái)斷開(kāi)，電路中電流 ，現(xiàn)將，現(xiàn)將S S閉合，于是電路中產(chǎn)閉合，于

16、是電路中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，此自感電動(dòng)勢(shì)的作用是生自感電動(dòng)勢(shì)，此自感電動(dòng)勢(shì)的作用是( )( )A A 使電路的電流減小，最后由使電路的電流減小，最后由I I0 0減到零減到零B B 有阻礙電流增大的作用，有阻礙電流增大的作用， 最后電流小于最后電流小于I I0 0C C 有阻礙電流增大的作用，有阻礙電流增大的作用， 因而電流總保持不變因而電流總保持不變D D 有阻礙電流增大的作用，有阻礙電流增大的作用， 但電流還是增大，最后變?yōu)榈娏鬟€是增大，最后變?yōu)?I2I0 0練習(xí)練習(xí)6：D D練習(xí)練習(xí)7：7 7、如圖所示：日光燈電路主要由鎮(zhèn)流器、如圖所示：日光燈電路主要由鎮(zhèn)流器啟動(dòng)器和燈管組成，在日光燈正常

17、工作啟動(dòng)器和燈管組成，在日光燈正常工作的情況下（的情況下（ ）A A、鎮(zhèn)流器給日光燈的開(kāi)始點(diǎn)燃提供、鎮(zhèn)流器給日光燈的開(kāi)始點(diǎn)燃提供 瞬時(shí)高壓瞬時(shí)高壓B B、燈管正常發(fā)光時(shí)，鎮(zhèn)流器起降壓限流的作用、燈管正常發(fā)光時(shí)，鎮(zhèn)流器起降壓限流的作用C C、燈管正常發(fā)光情況下，啟動(dòng)器內(nèi)的兩個(gè)觸片是分離的、燈管正常發(fā)光情況下，啟動(dòng)器內(nèi)的兩個(gè)觸片是分離的D D、日光燈點(diǎn)燃瞬間，燈管兩端電壓大于、日光燈點(diǎn)燃瞬間，燈管兩端電壓大于220V220VABCDABCD7 7如圖所示的四個(gè)日光燈的接線圖中，如圖所示的四個(gè)日光燈的接線圖中，S S1 1為啟動(dòng)器，為啟動(dòng)器，S S2 2為開(kāi)為開(kāi)關(guān)，關(guān)，L L為鎮(zhèn)流器，能使日光燈正常

18、發(fā)光的是（為鎮(zhèn)流器，能使日光燈正常發(fā)光的是（ ）練習(xí)練習(xí)8：ACAC S2練習(xí)：練習(xí)：1 1 如圖所示，兩圓環(huán)如圖所示，兩圓環(huán)A A、B B置于同一水平面上，其中置于同一水平面上，其中A A為均勻帶電為均勻帶電絕緣環(huán)，絕緣環(huán)，B B為導(dǎo)體環(huán)，當(dāng)為導(dǎo)體環(huán)，當(dāng)A A以如圖所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度以如圖所示的方向繞中心轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度發(fā)生變化時(shí)，發(fā)生變化時(shí)，B B中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流，則中產(chǎn)生如圖所示方向的感應(yīng)電流，則（ ）A A A A可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小可能帶正電且轉(zhuǎn)速減小B B A A可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大可能帶正電且轉(zhuǎn)速增大C C A A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速減小D D A A可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大可能帶負(fù)電且轉(zhuǎn)速增大BCBC2 2如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金如圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動(dòng)的金屬棒屬棒PQPQ、MNMN