自感和互感课件

4.6互感和自感法拉第和他的实验线圈互感现象

在法拉第的实验中，两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流发生变化时，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。这种现象叫做互感。这种感应电动势叫做互感电动势互感现象

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的应用如：变压器一、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、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.3、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，互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。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。2、自感现象中产生的电动势叫自感电动势。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：演示实验2

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？现象：分析：在断开开关S瞬间（灯更亮一下），灯A过一段时间才熄灭。开关断开瞬间，由于通过L的磁通量减少，产生的感应电动势阻碍磁通量的减少，感应电流沿着L→A流动，所以灯A会过一段时间才熄灭。1、电源断开时，通过L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L中的电流减小得更快些还是更慢些？2、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沿着什么途径流动？3、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？思考与讨论：更慢L-A-L逆时针相反4、在如图所示的电路中，当开关S断开瞬间，灯泡A是否会更亮一下？更亮一下的条件是什么？设A、L两端电压为U。①若RA＞RL，有IA＜IL，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。②若RA≤RL，有IA≥IL，断开开关后，通过灯泡的电流减小，灯泡不会更亮一下。3、自感电动势的作用：阻碍导体中原来电流的变化。

1）导体中原电流增大时，自感电动势阻碍它增大。2）导体中原电流减小时，自感电动势阻碍它减小。“阻碍”不是“阻止”，电流还是变化的三、自感系数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：

单位：亨利，简称亨，符号：H其他单位：毫亨（mH）、微亨（μH）123线圈长度越长、线圈越大、匝数越多，它的自感系数越大！给线圈中加入铁芯，自感系数比没有铁芯大得多！（2）电感与电阻的比较1、电阻R对电流有阻碍作用,电感L对电流的变化有阻碍作用.2、电阻越大,对电流的阻碍作用越大,产生的电势差越大;电感越大,对电流的变化阻碍作用越大,产生的自感电动势越大.3、R与L的决定因素不同4、线圈对稳定电流的阻碍与对变化电流的阻碍产生的效果不同:线圈的电阻R决定电流的稳定值为E/R,而L越大,电流由零增大到稳定值的时间越长.通电自感:能量由电路转移到了线圈中断电自感:能量由线圈中转移到了电路里四、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。1、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应用与防护

收音机里的“磁性天线”利用互感将广播信号从一个线圈传送给另一线圈.KDCABS

延时继电器电路板中防止相互干扰双线绕法2．自感的应用和防止应用：日光灯防止：变压器、电动机日光灯原理一、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，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关S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

练习：AA

课堂训练1、演示自感的实验电路图如右图所示，L是电感线圈，A1、A2是规格相同的灯泡，R的阻值与L的直流电阻值相同。当开关由断开到合上时，观察到的自感现象是比先亮，最后达到同样亮。

A2

A1

L

A1R

A2

S

R12、上图中，电阻R的电阻值和电感L的自感系数都很大，但L的直流电阻值很小，A1、A2是两个规格相同的灯泡。则当电键S闭合瞬间，比先亮，最后比亮。

A1A2A2A1

课堂训练3、如图所示的电路中，D1和D2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R相同。在电键接通和断开时，灯泡D1和D2亮暗的顺序是A.接通时D1先达最亮，断开时D1后灭B.接通时D2先达最亮，断开时D2后灭C.接通时D1先达最亮，断开时D2后灭D.接通时D2先达最亮，断开时D1后灭D1D2LRSA

课堂训练

4、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LAAD

如下图所示，水平放置的两条光滑轨道上有