自感和互感課件

4.6互感和自感法拉第和他的實驗線圈互感現(xiàn)象

在法拉第的實驗中，兩個線圈之間并沒有導線相連，但當一個線圈中的電流發(fā)生變化時，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應電動勢。這種現(xiàn)象叫做互感。這種感應電動勢叫做互感電動勢互感現(xiàn)象

利用互感現(xiàn)象可以把能量從一個線圈傳遞到另一個線圈，因此在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛的應用如：變壓器一、互感現(xiàn)象1、當一個線圈中電流變化，在另一個線圈中產(chǎn)生感應電動勢的現(xiàn)象，稱為互感?；ジ鞋F(xiàn)象中產(chǎn)生的感應電動勢，稱為互感電動勢。2、互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個線圈之間,且可發(fā)生于任何兩個相互靠近的電路之間.3、利用互感現(xiàn)象，可以把能量從一個線圈傳遞到另一個線圈。因此，互感現(xiàn)象在電工技術(shù)和電子技術(shù)中有廣泛的應用。二、自感現(xiàn)象1、由于導體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。2、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫自感電動勢。演示實驗1A1、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，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。電路接通時，電流由零開始增加，穿過線圈L的磁通量逐漸增加，L中產(chǎn)生的感應電動勢的方向與原來的電流方向相反，阻礙L中電流增加，即推遲了電流達到正常值的時間。現(xiàn)象：分析：演示實驗2

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？現(xiàn)象：分析：在斷開開關(guān)S瞬間（燈更亮一下），燈A過一段時間才熄滅。開關(guān)斷開瞬間，由于通過L的磁通量減少，產(chǎn)生的感應電動勢阻礙磁通量的減少，感應電流沿著L→A流動，所以燈A會過一段時間才熄滅。1、電源斷開時，通過L的電流會減小，這時會出現(xiàn)感應電動勢。感應電動勢的作用是使L中的電流減小得更快些還是更慢些？2、產(chǎn)生感應電動勢的線圈可以看做是一個電源，它能向外供電。由于開關(guān)已斷開，線圈提供的感應電流將沿著什么途徑流動？3、開關(guān)斷開后通過燈泡的感應電流與原來通過它的電流方向是否一致？思考與討論：更慢L-A-L逆時針相反4、在如圖所示的電路中，當開關(guān)S斷開瞬間，燈泡A是否會更亮一下？更亮一下的條件是什么？設(shè)A、L兩端電壓為U。①若RA＞RL，有IA＜IL，在斷開開關(guān)的瞬間，通過燈泡的電流會瞬時增大，燈泡會更亮一下。②若RA≤RL，有IA≥IL，斷開開關(guān)后，通過燈泡的電流減小，燈泡不會更亮一下。3、自感電動勢的作用：阻礙導體中原來電流的變化。

1）導體中原電流增大時，自感電動勢阻礙它增大。2）導體中原電流減小時，自感電動勢阻礙它減小?！白璧K”不是“阻止”，電流還是變化的三、自感系數(shù)1、自感電動勢的大?。号c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：

單位：亨利，簡稱亨，符號：H其他單位：毫亨（mH）、微亨（μH）123線圈長度越長、線圈越大、匝數(shù)越多，它的自感系數(shù)越大！給線圈中加入鐵芯，自感系數(shù)比沒有鐵芯大得多！（2）電感與電阻的比較1、電阻R對電流有阻礙作用,電感L對電流的變化有阻礙作用.2、電阻越大,對電流的阻礙作用越大,產(chǎn)生的電勢差越大;電感越大,對電流的變化阻礙作用越大,產(chǎn)生的自感電動勢越大.3、R與L的決定因素不同4、線圈對穩(wěn)定電流的阻礙與對變化電流的阻礙產(chǎn)生的效果不同:線圈的電阻R決定電流的穩(wěn)定值為E/R,而L越大,電流由零增大到穩(wěn)定值的時間越長.通電自感:能量由電路轉(zhuǎn)移到了線圈中斷電自感:能量由線圈中轉(zhuǎn)移到了電路里四、磁場的能量

問題：在斷電自感的實驗中，為什么開關(guān)斷開后，燈泡的發(fā)光會持續(xù)一段時間？甚至會比原來更亮？試從能量的角度加以討論。

開關(guān)閉合時線圈中有電流，電流產(chǎn)生磁場，能量儲存在磁場中，開關(guān)斷開時，線圈作用相當于電源，把磁場中的能量轉(zhuǎn)化成電能。1、互感的應用和防止應用：變壓器、收音機的“磁性天線”防止：電路板中防止相互干擾應用與防護

收音機里的“磁性天線”利用互感將廣播信號從一個線圈傳送給另一線圈.KDCABS

延時繼電器電路板中防止相互干擾雙線繞法2．自感的應用和防止應用：日光燈防止：變壓器、電動機日光燈原理一、互感現(xiàn)象1．互感互感現(xiàn)象互感電動勢2．互感的應用和防止應用：變壓器、收音機的“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（會解析自感現(xiàn)象）2．自感的應用和防止應用：日光燈防止：變壓器、電動機小結(jié)：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，當斷開開關(guān)S的瞬間會有（）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

練習：AA

課堂訓練1、演示自感的實驗電路圖如右圖所示，L是電感線圈，A1、A2是規(guī)格相同的燈泡，R的阻值與L的直流電阻值相同。當開關(guān)由斷開到合上時，觀察到的自感現(xiàn)象是比先亮，最后達到同樣亮。

A2

A1

L

A1R

A2

S

R12、上圖中，電阻R的電阻值和電感L的自感系數(shù)都很大，但L的直流電阻值很小，A1、A2是兩個規(guī)格相同的燈泡。則當電鍵S閉合瞬間，比先亮，最后比亮。

A1A2A2A1

課堂訓練3、如圖所示的電路中，D1和D2是兩個相同的小燈泡，L是一個自感系數(shù)相當大的線圈，其阻值與R相同。在電鍵接通和斷開時，燈泡D1和D2亮暗的順序是A.接通時D1先達最亮，斷開時D1后滅B.接通時D2先達最亮，斷開時D2后滅C.接通時D1先達最亮，斷開時D2后滅D.接通時D2先達最亮，斷開時D1后滅D1D2LRSA

課堂訓練

4、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，當斷開電鍵的瞬間會有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LAAD

如下圖所示，水平放置的兩條光滑軌道上有