第六節(jié) 互感與自感

第四章《電磁感應(yīng)》6互感和自感一、復(fù)習(xí)回顧2、楞次定律的內(nèi)容是什么？1、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是什么？感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化3、法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容是什么？演示一注意觀察開關(guān)閉合與斷開時(shí)二極管會有什么現(xiàn)象發(fā)生AB●●一、互感現(xiàn)象1、當(dāng)一個線圈中電流變化時(shí)，它所產(chǎn)生的變化的磁場會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，這種電磁感應(yīng)現(xiàn)象稱為互感。

互感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，稱為互感電動勢。2、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)中有廣泛應(yīng)用。變壓器就是利用互感現(xiàn)象制成的。

收音機(jī)里的磁性天線.收音機(jī)里的“磁性天線”利用互感現(xiàn)象可以把信號從一個線圈傳遞到另一個線圈。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。在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時(shí)會影響電路的正常工作，這時(shí)要設(shè)法減小電路間的互感。二、自感現(xiàn)象1、由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。2、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫自感電動勢。

實(shí)驗(yàn)一：2、再調(diào)節(jié)變阻器R1使兩個燈泡都正常發(fā)光。3、然后斷開開關(guān)S。1、先合上開關(guān)S，調(diào)節(jié)變阻器R的電阻，使同樣規(guī)格的兩個燈泡A1和A2的明亮程度相同。注意觀察：重新接通電路時(shí)，兩個燈泡的發(fā)光情況?，F(xiàn)象：燈泡A1立刻正常發(fā)光，跟線圈L串聯(lián)的燈泡A2逐漸亮起來。最后一樣亮●●●It0●●

I1

I2流過A1、A2燈的電流隨時(shí)間變化圖像為It0S接通穿過線圈的電流I

增大穿過線圈的磁通量增大線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢A2燈逐漸亮阻礙電流增大？？？？分析B燈AA1A2●●實(shí)驗(yàn)二：1、把燈泡A和帶鐵芯的線圈L并聯(lián)在直流電路中。2、接通電路，待燈泡正常發(fā)光，斷開電路。ALS注意觀察：現(xiàn)象：S斷開時(shí)，A燈突然閃亮一下才熄滅。開關(guān)斷開時(shí)燈泡的亮度●●通過線圈的電流I

減小穿過圈的磁通量減小線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢燈逐漸熄滅流減?。ㄑa(bǔ)償）S斷開？？？？OtI阻礙電●●

自感電動勢的作用：

阻礙導(dǎo)體中原來的電流變化。1）導(dǎo)體中原電流增大時(shí)，自感電動勢阻礙它增大。2）導(dǎo)體中原電流減小時(shí)，自感電動勢阻礙它減小溫馨提示：“阻礙”不是“阻止”，電流原來怎么變化還是怎么變，只是變化變慢了，即對電流的變化起延遲作用。三、自感系數(shù)1、自感電動勢的大小：與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：

（2）自感系數(shù)的單位：亨利，簡稱亨，符號是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。3、自感物理意義：描述線圈產(chǎn)生自感電動勢的能力E∝△I△t寫成等式就是：自感現(xiàn)象應(yīng)用—日光燈原理日光燈結(jié)構(gòu)：鎮(zhèn)流器的作用1、點(diǎn)燃時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓2、工作時(shí)降壓限流自感系數(shù)很大有時(shí)會產(chǎn)生危害：

因此，電動機(jī)等大功率用電器的開關(guān)應(yīng)該裝在金屬殼中。最好使用油浸開關(guān)，即把開關(guān)的接觸點(diǎn)浸在絕緣油中，避免出現(xiàn)電火花四、磁場的能量

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)光還能持續(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，能量儲存在磁場中，開關(guān)斷開時(shí)，線圈作用相當(dāng)于電源，把磁場中的能量轉(zhuǎn)化成電能。

閱讀教材最后一段P24，回答問題：1、線圈能夠體現(xiàn)電的“慣性”，應(yīng)該怎樣理解？2、電的“慣性”大小與什么有關(guān)？

當(dāng)線圈通電瞬間和斷電瞬間，自感電動勢都要阻礙線圈中電流的變化，使線圈中的電流不能立即增大到最大值或不能立即減小為零電的“慣性”大小決定于線圈的自感系數(shù)課堂小結(jié)自感現(xiàn)象自感電動勢E作用：總是阻礙電流變化自感系數(shù)L影響因素:線圈的形狀、長短、匝數(shù)、有無鐵芯等單位：亨、毫亨、微亨互感自感現(xiàn)象的防治和利用大小:E=LΔI/Δt互感和自感互感、互感電動勢作業(yè)布置

A課后習(xí)題2、3題

B1、互感實(shí)驗(yàn)中開關(guān)斷開與閉合時(shí)二極管為何交替發(fā)光？

2、查閱資料了解日光燈的工作原理再見什么情況下燈泡會閃亮一下再熄滅？原因：在自感系數(shù)很大的情況下，燈泡會閃亮一下，然后熄滅或正常發(fā)光。當(dāng)自感系數(shù)很大時(shí)，在開關(guān)斷開和閉合的瞬間，自感線圈會產(chǎn)生瞬時(shí)的很高的自感電動勢，該電動勢會補(bǔ)充A燈或A2燈中的電流，從而使A燈或A2燈中電流突然變大，所以要閃亮一下?！瘛瘛?、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(dāng)大的線圈，其阻值與R相同。在電鍵接通和斷開時(shí)，燈泡D1和D2亮暗的順序是A.接通時(shí)D1先達(dá)最亮，斷開時(shí)D1后滅B.接通時(shí)D2先達(dá)最亮，斷開時(shí)D2后滅C.接通時(shí)D1先達(dá)最亮，斷開時(shí)D2后滅D.接通時(shí)D2先達(dá)最亮，斷開時(shí)D1后滅A例與練D1D2LRS4、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A例與練LA5、關(guān)于自感現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A、感應(yīng)電流一定和原電流方向相反B、線圈中產(chǎn)生的自感電動勢較大時(shí)，其自感系數(shù)一定較大C、對于同一線圈，當(dāng)電流變化較快時(shí)，線圈中的自感系數(shù)較大D、對于同一線圈，當(dāng)電流變化較快時(shí)，線圈中的感電動勢也較大D例與練6、如圖所示，兩個電阻均為R，電感線圈L的電阻及電池內(nèi)阻均可忽略不計(jì)，S原來斷開，電路中電流，現(xiàn)將S閉合，于是電路中產(chǎn)生了自感電動勢，此自感電動勢的作用是（）使電路的電流減小，最后減小為零有阻礙電流增大的作用，最后電流小于有阻礙電流增大的作用，因而電流總保持不變有阻礙電流增大的作用，但電流最后還是變?yōu)镈例與練7、如圖所示，電路甲、乙中，電阻R和自感線圈L的電阻值都很小，接通S，使電路達(dá)到穩(wěn)定，燈泡D發(fā)光。則（）A．在電路甲中，斷開S，D將逐漸變暗B．在電路甲中，斷開S，D將先變得更亮，然后漸漸變暗C．在電路乙中，斷開S，D將漸漸變暗D．在電路乙中，斷開S，D將變得更亮，然后漸漸變暗A(chǔ)D例與練8、如圖所示的電路中，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略不計(jì)，下列說法中正確的是（）A．合上開關(guān)S接通電路時(shí)，A2先亮A1后亮，最后一樣亮B．合上開關(guān)S接通電路時(shí)，A1和A2始終一樣亮C．?dāng)嚅_開關(guān)S切斷電路時(shí)，A2立即熄滅，A1過一會熄滅D．?dāng)嚅_開關(guān)S切斷電路時(shí)，A1和A2都要過一會才熄滅例與練合上開關(guān)S接通電路時(shí)：A2先亮A1后亮，斷開開關(guān)S切斷電路時(shí)：A1和A2都要過一會才熄滅。AD9、如圖所示是演示自感現(xiàn)象的電路圖.L是一個電阻很小的帶鐵芯的自感線圈,A是一個標(biāo)有“6V，4w”的小燈泡,電源電動勢為6V，內(nèi)阻為3Ω，在實(shí)驗(yàn)中（）A.S閉合的瞬間,燈泡A中有電流通過,其方向是從a→bB.S閉合后，燈泡A不能正常工作C.S由閉合而斷開瞬間，燈A中無電流D.S由閉合而斷開瞬間，燈A中有電流通過，其方向?yàn)閺腷→a例與練AD10、如圖所示，L為電感足夠大而電阻可以忽略的電感線圈，A、B兩只燈泡完全相同，則下列說法中正確的是（）A.電鍵閉合時(shí)，A燈逐漸變亮，B燈立刻變亮B.電鍵閉合時(shí)，A燈與B燈同時(shí)亮，接著A燈逐漸熄滅，B燈變得更亮C.電鍵斷開時(shí)，A燈立刻熄滅，B燈逐漸熄滅D.電鍵斷開時(shí)，A燈逐漸熄滅，B燈立刻熄滅例與練BD11、如圖所示是一種延時(shí)開關(guān)，當(dāng)S1閉合時(shí)，電磁鐵F將銜鐵D吸下，C線路接通。當(dāng)S1斷開時(shí)，由于電磁感應(yīng)作用，D將延遲一段時(shí)間才被釋放。則（）A、由于A線圈的電磁感應(yīng)作用，才延時(shí)釋放DB、由于B線圈的電磁感應(yīng)作用，才延時(shí)釋放DC、如果斷開B線圈的電鍵S2，無延時(shí)作用D、如果斷開B線圈的電鍵S2，延時(shí)將變長例與練BC13、如圖所示的電路中，AB支路由帶鐵芯的線圈和電流表A1串聯(lián)而成，流過的電流為I1，CD支路由電阻R和電流表A2串聯(lián)而成，流過的電流為I2，已知這兩支路的電阻值相同，則在接通S和斷開S的時(shí)候，觀察到的現(xiàn)象是A.接通S的瞬間I1<I2，斷開的瞬間I1>I2B.接通S的瞬間I1<I2，斷開的瞬間I1=I2C.接通S的瞬間I1=I2，斷開的瞬間I1<I2D.接通S的瞬間I1>I2，斷開的瞬閫I1=I2B例與練1.有關(guān)自感現(xiàn)象,下列敘述中正確的是：（）A、有鐵芯的多匝金屬線圈中,通過的電流強(qiáng)度不變時(shí),無自感現(xiàn)象發(fā)生,線圈的自感系數(shù)為零B、導(dǎo)體中所通電流發(fā)生變化時(shí),產(chǎn)生的自感電動勢總是阻礙導(dǎo)體中原來電流的變化C、線圈中所通電流越大,產(chǎn)生的自感電動勢也越大D、線圈中所通電流變化越大,產(chǎn)生的自感電動勢也越大課堂訓(xùn)練B2.如圖所示的電路中，A1和A2是兩個相同的小燈泡，線圈L的電阻可以忽略，下列說法正確的是()A.合上開關(guān)S接通電路時(shí),A2先亮,A1后亮,最后一樣亮B.合上開關(guān)S接通電路時(shí),A2和A1始終一樣亮C.斷開開關(guān)S切斷電路時(shí),A2立刻熄滅,A1過一會兒才熄滅D.斷開開關(guān)S切斷電路時(shí),A2和A1都要過一會兒才熄滅AD課堂訓(xùn)練SA1A2L反饋訓(xùn)練1、實(shí)驗(yàn)一中，當(dāng)電鍵閉合后，通過燈泡A1的電流隨時(shí)間變化的圖像為圖；通過燈泡A2的電流隨時(shí)間變化的圖像為圖。ItItItItABCDCA

LA1RA2

S

R1反饋訓(xùn)練2、在實(shí)驗(yàn)二中，若線圈L的電阻RL與燈泡A的電阻RA相等，則電鍵斷開前后通過線圈的電流隨時(shí)間的變化圖像為圖，通過燈泡的電流隨時(shí)間的變化圖像為圖；若RL遠(yuǎn)小于RA，則電鍵斷開前后通過線圈的電流隨時(shí)間的變化圖像為圖，通過燈泡的電流圖像為圖。It

ABCDItItItACBDALS謝謝大家！再見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”就是利用互感現(xiàn)象制成。利用互感現(xiàn)象把廣播電臺的信號從一個線圈傳送到另一個線圈

防止：在電力工程和電子電路中，互感現(xiàn)象有時(shí)會影響電路正常工作。小結(jié)1、當(dāng)一個線圈中電流變化，在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象，稱為互感。互感現(xiàn)象產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，稱為互感電動勢。2、由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，叫自感現(xiàn)象。3、自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫自感電動勢。（1）自感電動勢的作用：阻礙導(dǎo)體中原來的電流變化。（2）自感電動勢大小：4、自感系數(shù)L：與線圈的大小、形狀、圈數(shù)及有無鐵心有關(guān)5、磁場具有能量串聯(lián)傳感器后的電路圖AItS接通穿過線圈的電流I

增大穿過線圈的磁通量增大線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢B燈逐漸亮流過A、B燈的電流隨時(shí)間怎樣變化？阻礙電流增大？？？？分析B燈IAIBItABAB實(shí)驗(yàn)一：2、再調(diào)節(jié)變阻器R1使兩個燈泡都正常發(fā)光。3、然后斷開開關(guān)S。