4.6自感和互感PPT

第六节互感和自感人教版选修3-2GP线圈L1线圈L2滑动变阻器P滑动时：线圈2中是否有感应电流？一、互感现象1、当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。2、利用互感现象可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈，因此在电工技术和电子技术中有广泛应用。变压器就是利用互感现象制成的。3、互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间。在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正常工作，这时要设法减小电路间的互感。看图回答以下问题：1.螺线管中有无磁场?磁场的强弱与电流有无关系?2.当电流变化时,螺线管中的磁场是否变化?3.当电流变化时,通过螺线管中的磁通量是否变化?4.当电流变化时,螺线管中是否产生电磁感应现象?5.当电流变化时,螺线管中是否产生感应电动势?思考与讨论二、自感现象1、由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。(“自我感应”)2、自感现象中产生的电动势叫自感电动势。自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变化注意：“阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。使线圈中的电流不能立即增大到最大值或立即减小为0。如阅读教材最后一段P24，回答问题1.线圈能够体现电的“惯性”，应该怎样理解？思考与讨论当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动势都要阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零.2.自感现象是指当线圈自身电流发生变化时，在线圈中引起的电磁感应现象当线圈中的电流增加时，自感电流的方向与原电流方向相反当线圈中的电流减小时，自感电流的方向与原电流的方向相同演示实验1A1、A2是规格完全一样的灯泡.闭合电键S,调节变阻器R,使A1、A2亮度相同,再调节R1,使两灯正常发光,然后断开开关S.重新闭合S,观察到什么现象?灯泡A2立刻正常发光,跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来.电路接通时,电流由零开始增加,穿过线圈L的磁通量逐渐增加,L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反,阻碍L中电流增加,即推迟了电流达到正常值的时间.现象：分析:反馈训练1、实验中，当电键闭合后，通过灯泡A1的电流随时间变化的图像为图；通过灯泡A2的电流随时间变化的图像为图。ItItItItABCDCALA1RA2SR1接通电路,待灯泡A正常发光.然后断开电路,观察到什么现象?S断开时,A灯突然闪亮一下才熄灭.现象:演示实验2例2.在实验二中，若线圈L的电阻RL与灯泡A的电阻RA相等，则电键断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为___图，通过灯泡的电流随时间的变化图像为___图；若RL远小于RA，则电键断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为__图，通过灯泡的电流图像为__图。ABCDItItItItACBD课堂例题自感系数很大有时会产生危害：4、自感现象的防止1、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比2、自感系数L(简称自感或电感)（1）决定线圈自感系数的因素：（2）自感系数的单位：亨利，简称亨，符号是H。常用单位：毫亨（mH）微亨（μH）IELt实验表明，线圈越大，越粗，匝数越多，自感系数越大。另外，带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。三、自感系数四、磁场的能量问题：在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁场，能量储存在磁场中，开关断开时，线圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化成电能。学以致用：例1：关于自感现象，下列说法正确的是（）A、感应电流一定和原电流方向相反B、线圈中产生的自感电动势较大时，其自感系数一定较大C、对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感系数较大D、对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感电动势也较大D例2、如图所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开电键的瞬间会有A、灯A立即熄灭B、灯A慢慢熄灭C、灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭D、灯A突然闪亮一下再突然熄灭LAA例3：如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光。则（）A．在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗B．在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗C．在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗D．在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗AD18如图所示，是一种延时开关的原理图，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通；当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放．则()A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用C．如果断开B线圈的开关S2，无延时作用D．如果断开B线圈的开关S2，延时将变长S2闭合，S1断开时，线圈B中有感应电流，产生电磁感应作用若S2断开，线圈B中不产生感应电流而起不到延时作用在如图所示的甲、乙电路中，电阻R和灯泡电阻值相等，自感线圈L的电阻值可认为是零．在接通开关S时，则()A．在电路甲中，A将渐渐变亮B．在电路甲中，A将先变亮，后渐渐变暗C．在电路乙中，A将渐渐变亮D．在电路乙中，A将由亮渐渐变暗，后熄灭在电路甲中,通过灯泡的电流只能慢慢增加在电路乙中,通过自感线圈的电流逐渐增加,而通过灯泡的电流逐渐减小,流过线圈的电流最大时，通过灯泡的电流可以认为是零自感线圈产生自感电动势来阻碍电流的流入如图是用于观察自感现象的电路图，设线圈的自感系数较大，线圈的直流电阻RL与灯泡的电阻R满足RL≪R，则在开关S由闭合到断开的瞬间，可以观察到()A．灯泡立即熄灭B．灯泡逐渐熄灭C．灯泡有明显的闪亮现象D．只有在RL≫R时，才会看到灯泡有明显的闪亮现象若RL≫R，则IL≪IR，这样不会有明显的闪亮电路稳定时，由于RL≪R，那么IL≫IRS断开的瞬时，在L上产生的自感电动势要阻碍电流的减小，流过线圈的电流IL通过灯泡，由于IL≫IR，因此灯开始有明显的闪亮．一、互感现象二、自感现象1、由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。1.当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。2.应用：变压器2、①通电自感产生的感应电动势阻碍自身电流的增大②断电自感产生的感应电动势阻碍自身电流的减小三、自感系数1、自感电动势的大小：IELt2、自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁芯有关小结