互感和自感及渦流

關(guān)于互感和自感及渦流第1頁(yè)，講稿共18頁(yè)，2023年5月2日，星期三互感現(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(shì)的現(xiàn)象，稱為互感?；ジ鞋F(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，稱為互感電動(dòng)勢(shì)。2、互感現(xiàn)象不僅發(fā)生于繞在同一鐵芯上的兩個(gè)線圈之間,且可發(fā)生于任何兩個(gè)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(gè)線圈傳遞到另一個(gè)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(yīng)用。第2頁(yè)，講稿共18頁(yè)，2023年5月2日，星期三第3頁(yè)，講稿共18頁(yè)，2023年5月2日，星期三自感1、自感現(xiàn)象?由于導(dǎo)體回路本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。?在自感現(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)總是阻礙引起它的電流的變化。▲自感電動(dòng)勢(shì)的方向當(dāng)I原增加時(shí),I感方向和I原反向；當(dāng)I原減小時(shí),I感方向和I原同向；第4頁(yè)，講稿共18頁(yè)，2023年5月2日，星期三1、自感電動(dòng)勢(shì)的大?。号c電流的變化率成正比2、自感系數(shù)L－簡(jiǎn)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(jiǎn)稱亨，符號(hào)是H。常用單位：毫亨（mH）微亨（μH）

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。不同的線圈，即使電流變化快慢相同，自感電動(dòng)勢(shì)也不相同。電學(xué)中用自感系數(shù)L來表示這種屬性。第5頁(yè)，講稿共18頁(yè)，2023年5月2日，星期三自感現(xiàn)象是電磁感應(yīng)的特例．一般的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中變化的原磁場(chǎng)是外界提供的，而自感現(xiàn)象中是靠流過線圈自身變化的電流提供一個(gè)變化的磁場(chǎng)．它們同屬電磁感應(yīng)，所以自感現(xiàn)象遵循所有的電磁感應(yīng)規(guī)律．自感電動(dòng)勢(shì)僅僅是減緩了原電流的變化，不會(huì)阻止原電流的變化或逆轉(zhuǎn)原電流的變化．原電流最終還是要增加到穩(wěn)定值或減小到零。第6頁(yè)，講稿共18頁(yè)，2023年5月2日，星期三分析1.通電瞬間各圖中燈泡和線圈中的電流(大小和方向)分析2.通電后穩(wěn)定時(shí)各圖中燈泡和線圈中的電流情況分析3.斷電瞬間各圖中燈泡和線圈中的電流情況分析4.各種情況下電路中某兩點(diǎn)電勢(shì)高低的判斷線圈的電阻為R,燈A1與A2完全相同第7頁(yè)，講稿共18頁(yè)，2023年5月2日，星期三例1：如圖所示的電路中，A、B是兩個(gè)完全相同的小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其阻值與R相同，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，下面能發(fā)生的情況是A．B比A先亮，然后AB亮度相同B．A比B先亮，然后B熄滅C．A、B一起亮D．A、B一起亮，然后B熄滅思考：1、若開關(guān)打開呢2、若L為純電感線圈，則電鍵閉合后會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？第8頁(yè)，講稿共18頁(yè)，2023年5月2日，星期三自感問題的分析方法：1、抓住電路的初末狀態(tài)。（電路穩(wěn)定時(shí)，線圈相當(dāng)于電阻，“純電感線圈”則相當(dāng)于導(dǎo)線）2、抓住線圈的“阻礙電流變化”作用。沒有線圈時(shí)是瞬間變大或變小，有線圈只能緩慢變大或變小。但不能阻止變化。3、若電流由0變大，開始瞬間可把線圈當(dāng)斷路4、若電流由大變小，可將線圈當(dāng)電源第9頁(yè)，講稿共18頁(yè)，2023年5月2日，星期三例：如圖電路(a)、(b)中，電阻R和自感線圈L的電阻值都是很?。油⊿，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡A發(fā)光A．在電路(a)中，斷開S，A將漸漸變暗B．在電路(a)中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗C．在電路(b)中，斷開S，A將漸漸變暗D．在電路(b)中，斷開S，A將先變得更亮，然后漸漸變暗第10頁(yè)，講稿共18頁(yè)，2023年5月2日，星期三

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LAA第11頁(yè)，講稿共18頁(yè)，2023年5月2日，星期三2、自感的應(yīng)用和阻止（1）、自感防止1、在制作精密電阻時(shí)可采用雙線繞法，可消除自感現(xiàn)象。i思考：雙線繞法消除自感現(xiàn)象的原因是自感電動(dòng)勢(shì)相互抵消還是根本沒有產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)？第12頁(yè)，講稿共18頁(yè)，2023年5月2日，星期三磁場(chǎng)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?/p>

開關(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，開關(guān)斷開時(shí)，線圈作用相當(dāng)于電源，把磁場(chǎng)中的能量轉(zhuǎn)化成電能。第13頁(yè)，講稿共18頁(yè)，2023年5月2日，星期三渦流1.當(dāng)線圈中的電流隨時(shí)間變化時(shí),這個(gè)線圈附近的任何導(dǎo)體中都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流-----渦流.2.金屬塊中的渦流也要產(chǎn)生熱量.3.應(yīng)用(1)利用a.真空冶煉爐第14頁(yè)，講稿共18頁(yè)，2023年5月2日，星期三b.探雷器c.安檢門(2)減少

線圈中流過變化的電流,在鐵芯中產(chǎn)生的渦流使鐵芯發(fā)熱,浪費(fèi)了能量,還可能損壞電器。減少渦流的途徑:a.增大鐵芯材料的電阻率,常用的材料是硅鋼。b.用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯。第15頁(yè)，講稿共18頁(yè)，2023年5月2日，星期三電磁阻尼V1.當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體受到安培力,安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)-----電磁阻尼2.討論:(1)為什么用鋁框做線圈骨架？(2)微安表的表頭在運(yùn)輸時(shí)為何應(yīng)該把兩個(gè)接線柱連在一起？第16頁(yè)，講稿共18頁(yè)，2023年5月2日，星期三電磁驅(qū)動(dòng)1、如磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng),在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)