自制互感和自感

1、4.6 4.6 互感和自感互感和自感 一、互感现象一、互感现象1.1.定义定义: :当一个线圈中电流变化，在另一个线圈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。中产生感应电动势的现象，称为互感。2.2.互感电动势互感电动势: :互感现象中产生的感应电动势互感现象中产生的感应电动势称为互感电动势。称为互感电动势。3 3、应用：电工技术、电子技术、应用：电工技术、电子技术 变压器就是利用互感现象制成的变压器就是利用互感现象制成的 收音机的磁性天线：收音机的磁性天线：4.4.防护：在电力工程和电子电路中，互感现象有时会防护：在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路的正

2、常工作，这时要设法减小电路间的互感影响电路的正常工作，这时要设法减小电路间的互感演示实验演示实验1 1 A A1 1、A A2 2是规格完全一样的灯泡。是规格完全一样的灯泡。闭合电键闭合电键S S，调节变阻器，调节变阻器R R，使，使A A1 1、A A2 2亮度相同，再调节亮度相同，再调节R R1 1，使两灯正，使两灯正常发光，然后断开开关常发光，然后断开开关S S。重新闭。重新闭合合S S，观察到什么现象？，观察到什么现象？ 灯泡灯泡A A2 2立刻正常发光立刻正常发光，跟线圈，跟线圈L L串联的灯泡串联的灯泡A A1 1逐渐亮起来逐渐亮起来。演示实验演示实验2 2 接通电路，待灯泡接通电

3、路，待灯泡A A正常发光。然后断开电正常发光。然后断开电路，观察到什么现象？路，观察到什么现象？在断开开关在断开开关S S瞬间瞬间（灯闪亮一下）（灯闪亮一下），灯灯A A过一段时间才熄灭过一段时间才熄灭。 二、自感现象二、自感现象1 1. .定义：由于导体定义：由于导体本身的电流本身的电流发生变化而产发生变化而产生的电磁感应现象，叫生的电磁感应现象，叫自感现象自感现象。2.2.自感电动势自感电动势: :自感现象中产生的电动势叫自感现象中产生的电动势叫自自感电动势感电动势。3.3.特点：总是阻碍导体中原来电流的变化特点：总是阻碍导体中原来电流的变化如果导体中原来的电流是如果导体中原来的电流是增大

4、增大（减小减小）的，自）的，自感电动势方向与原电流感电动势方向与原电流反向反向（同向同向）；）；1 1、电源断开时，通过、电源断开时，通过L L的电流会减小，这时会出现感的电流会减小，这时会出现感应电动势。感应电动势的作用是使应电动势。感应电动势的作用是使L L中的电流减小得中的电流减小得更快些还是更慢些？更快些还是更慢些？2 2、产生感应电动势的线圈可以看做是一个电源，它能、产生感应电动势的线圈可以看做是一个电源，它能向外供电。由于开关已断开，线圈提供的感应电流将向外供电。由于开关已断开，线圈提供的感应电流将沿着什么途径流动？沿着什么途径流动？3 3、开关断开后通过灯泡的感应电流与原来通过它

5、的电、开关断开后通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否一致？流方向是否一致？思考与讨论：思考与讨论：4 4、在如图所示的电路中，当开关、在如图所示的电路中，当开关S S断开瞬间，灯泡断开瞬间，灯泡A A是否会更亮一下？更亮一下的条件是什么？是否会更亮一下？更亮一下的条件是什么？ 设设A A、L L两端电压为两端电压为U U。若若R RA AR RL L，有，有I IA AI IL L，在断开开关的瞬间，通过灯泡，在断开开关的瞬间，通过灯泡的电流会瞬时增大，灯泡会更亮一下。的电流会瞬时增大，灯泡会更亮一下。若若R RA ARRL L，有，有I IA AIIL L，断开开关后，通过灯泡的电流

6、，断开开关后，通过灯泡的电流减小，灯泡不会更亮一下。减小，灯泡不会更亮一下。三、自感系数三、自感系数1 1、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比2 2、自感系数、自感系数 L L简称自感或电感简称自感或电感IELt物理意义：自感表示线圈产生自感电动势本物理意义：自感表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量领大小的物理量 （2 2）单位：）单位：亨利亨利，简称简称亨亨，符号：符号：H H其他其他单位单位：毫亨（毫亨（mHmH）、微亨（微亨（H H）线圈越线圈越大大、匝数越匝数越多多，它的自感系数越它的自感系数越大大！给线圈中加入铁芯，自感系数比没有铁芯大得

7、多！给线圈中加入铁芯，自感系数比没有铁芯大得多！（1 1）决定线圈自感系数的因素：）决定线圈自感系数的因素： 四、自感现象应用四、自感现象应用日光灯原理日光灯原理日光灯结构：日光灯结构：日光灯的工作原理日光灯的工作原理镇流器的作用镇流器的作用1 1、点燃时产生瞬时高压、点燃时产生瞬时高压2 2、工作时降压限流、工作时降压限流五、磁场的能量五、磁场的能量 问题：在断电自感的实验中，为什么开关断开后，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？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。试从能量的角度加以讨论。 开关闭合时线圈中有

8、电流，电流产生磁场，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。当于电源，把磁场中的能量转化成电能。一、互感现象1互感互感现象互感电动势2互感的应用和防止应用：变压器、收音机的“磁性天线” 防止：电路板中防止相互干扰二、自感现象1自感现象（会解析自感现象）2自感的应用和防止应用：日光灯 防止：变压器、电动机小结：如图所示，如图所示，L L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关发光，当断开开关S S的瞬间会有（的瞬间会有（ ）

9、A A灯灯A A立即熄灭立即熄灭B B灯灯A A慢慢熄灭慢慢熄灭C C灯灯A A突然闪亮一下再慢慢熄灭突然闪亮一下再慢慢熄灭D D灯灯A A突然闪亮一下再突然熄灭突然闪亮一下再突然熄灭 练习：练习：A A 课堂训练课堂训练1、演示自感的实验电路图如右图所示，、演示自感的实验电路图如右图所示，L是电感线圈，是电感线圈，A1、A2是规格相同的是规格相同的灯泡，灯泡，R的阻值与的阻值与L的直流电阻值相同。的直流电阻值相同。当开关由断开到合上时，观察到的自当开关由断开到合上时，观察到的自感现象是感现象是 比比 先亮，最后达到先亮，最后达到同样亮。同样亮。 A2 A1 L A1R A2 S R12、上图

10、中，电阻、上图中，电阻R的电阻值和电感的电阻值和电感L的自感系数都很的自感系数都很大，但大，但L的直流电阻值很小，的直流电阻值很小，A1、A2是两个规格相同是两个规格相同的灯泡。则当电键的灯泡。则当电键S闭合瞬间，闭合瞬间， 比比 先亮，最后先亮，最后 比比 亮亮 。 A1A2A2A1 课堂训练课堂训练3、如图所示的电路中，、如图所示的电路中，D1和和D2是是两个相同的小灯泡，两个相同的小灯泡，L是一个自感是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与系数相当大的线圈，其阻值与R相相同。在电键接通和断开时，灯泡同。在电键接通和断开时，灯泡D1和和D2亮暗的顺序是亮暗的顺序是A. 接通时接通时D1先达最亮，断开时先达最亮，断开时D1后灭后灭B. 接通时接通时D2先达最亮，断开时先达最亮，断开时D2后灭后灭C. 接通时接通时D1先达最亮，断开时先达最亮，断开时D2后灭后灭D. 接通时接通时D2先达最亮，断开时先达最亮，断开时D1后灭后灭D1 D2L RSA 课堂训练课堂训练 4、如图所示，、如图所示，L为自感系数较大的线为自感系数较大的