自感现象及其应用演示(附互感)课件

第2，3节自感现象及其应用问题1：开关接通时,可以看到什么现象?为什么?通电自感现象12RR1L灯2立即变亮,灯1逐渐变亮灯泡闪亮一下,说明了什么?后来为什么会慢慢变暗?断电自感现象L12R1问题1：开关断开时,可以看到什么现象?为什么?灯2立即熄灭,灯1先闪亮,后逐渐变暗当导体中的电流发生变化时,导体本身就产生感应电动势,这个电动势总是阻碍导体中原来电流的变化。这种由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,叫做自感现象。这种现象中产生的感应电动势,叫做自感电动势。自感现象通电自感----开关刚接通时,通电自感现象分析：实验准备，调节滑动变阻器R使L1，L2亮度一样，断开开关开始实验灯2立即变亮,灯1逐渐变亮12RR1LI总I2I1I感电路稳定后,L变成一个电阻,灯1、灯2一样亮通电自感实验电路实验要求电路稳定时A1、A2亮度相同S闭合的瞬间A1先亮由于A1支路为纯电阻电路，不产生自感现象A2逐渐变亮最后与A1一样亮由于L的自感作用阻碍A2支路电流增大，出现“延迟”现象断电自感--现象分析L12R1开关断开时,I总I1、I2均变为零灯2立即熄灭,I感与IL方向相同,与I1电流原来方向相反若R感<R灯1，则灯1先闪亮一下,后逐渐熄灭若R感>R灯1，则灯1慢慢熄灭I总ILI1I感断电自感实验电路实验要求电路稳定时A1、A2亮度相同若RL<RA1则IL>IAA1猛然亮一下再逐渐熄灭A2立刻熄灭R0为纯电阻不产生自感现象，A2立即熄灭．L为自感系数较大的线圈，断开S后，L中产生自感电动势，与A1组成闭合回路，线圈中的电流在原来电流值基础上逐渐减小若RL=RA1则IL=IAA1由原来亮度逐渐熄灭若RL>RA1则IL<IAA1先立即变暗一些再逐渐熄灭自感系数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：

（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）

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。3、自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力例1、(双)如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略.下列说法中正确的是A.合上开关S接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮B.合上开关S接通电路时,A1和A2始终一样亮C.断开开关S切断电路时,A2立刻熄灭,A1过—会儿熄灭D.断开开关S切断电路时,A1和A2都要过一会儿才熄灭ADA1A2R1L这句话如何理解?如图2－2－4所示，LA、LB是两个完全相同的小灯炮，灯泡电阻r>R.L是一个自感系数很大的线圈，它的电阻和R相等．由于自感现象，当开关接通或断开时，下列说法正确的是()例2A．S接通时，灯泡LA先亮，LB后亮B．S接通时，IA＝IBC．S断开，LB先熄灭，LA则先闪亮一下再熄灭D．S断开时，IA＝IBC

例3、在左图所示的电路中,S闭合时流过电感线圈的电流是2A,流过灯泡的电流是1A,将S突然断开,则S断开前后,能正确反映流过灯泡的电流I随时间t变化的图线是右图中的-12-2-10tI/A-12-2-10tI/A-12-2-10tI/A-12-2-10tI/AABCDDLS方法点拨:线圈中的电流不能突变4．制做精密电阻时，为了消除在使用中由于电流的变化引起的自感现象，用电阻丝绕制电阻时采用如图所示的双线绕法，其道理是（）A．电路电流变化时，两根线中产生的自感电动势相互抵消B．电路电流变化时，两根线中产生的自感电流相互抵消C．电路电流变化时，两根线圈中的磁通量相互抵消D．以上说法都不正确C问题思考(提前预习):1.日光灯的构造是怎样的?灯管、起动器、镇流器等是如何连接的?各自有什么作用?2.起动器中双金属片的工作原理.3.激发灯管中的水银蒸汽导电的高电压是怎么获得的?4.目光灯的”白光”是哪里发出的？5.日光灯正常发光时,镇流器起什么作用?日光灯原理日光灯的电路图及其原理1、日光灯的电路图日光灯主要由灯管、镇流器、起辉器组成,其电路图如图所示2.日光灯的主要元件及作用(1)灯管日光灯灯管的两端各有一个灯丝,灯管内充有微量的氩和稀薄的汞蒸气,灯管内壁上涂有荧光粉.两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线,使涂在管壁上的荧光粉发出柔和的可见光．(2)镇流器①构造

镇流器是一个带铁芯的线圈,自感系数很大．②作用

起辉器接通再断开的瞬间,镇流器能产生瞬时高压,加在灯管两端,使灯管中的气体导电,日光灯开始发光.在日光灯正常发光时,由于交变电流通过镇流器的线圈,线圈中产生自感电动势,总是阻碍电流的变化,这时镇流器起着降压限流的作用,保证日光灯的正常工作．(3)起辉器①构造起辉器主要由电容器和封装在充有氖气的小玻璃泡中的静触片及由双金属片制成的U形动触片构成.②作用起辉器的主要作用是通过它的接通和断开过程,使镇流器产生瞬时高电压.3.日光灯的工作原理(1)启动:开关闭合后,电源电压加在起辉器两极间,使氖气放电,发辉光,产生热量,使U形动触片膨胀,跟静触片接触把电路接通,电路接通后,氖气停止放电,U形动触片冷动收缩,两触片分开,电路断开,电路断开瞬间,镇流器产生很高的自感电动势,其方向与原电压方向相同,共同加在灯管两端,使汞蒸气放电,日光灯开始工作.(2)正常发光:日光灯正常发光时,镇流器与两灯丝及灯管内的汞蒸气组成闭合电路,由于镇流器的线圈产生自感现象,阻碍通过灯管的电流变化,起降压限流作用,确保日光灯正常工作.电路断开瞬间产生瞬时高压气体在高压电作用下被击穿,将电路接通发射出的紫外线使荧光粉发光电路接通后,该部分不再发热,动触片冷却后将再次断开日光灯启动原理日光灯灯管1、结构氩气、低压水银蒸汽2、工作条件：起辉电压：700V以上工作电压：40W灯管100V左右荧光粉发出可见光受到紫外线照射时在高压下导电发出紫外线两端灯丝给气体加热并给气体加上高电压例3(双)关于镇流器的作用,下列说法中正确的是A.在日光灯点燃时,产生瞬时高压B.在起辉器两触片接通时,产生瞬时高压C.在日光灯正常发光后,起限流和降压作用D.在日光灯正常发光后,使日光灯两端电压稳定在220V解析：选AC.镇流器产生的瞬时高压是断电自感电动势，是在起辉器两触片由接触到断开的瞬间产生的，故B错误；日光灯正常发光时灯管两端电压只有几十伏，没有220V，故D错误．例4(双)日光灯的主要部件有灯管、镇流器、启动器.日光灯灯管的两端各有一个灯丝,灯管内充有微量的氩气和稀薄的汞蒸气,灯管内壁上涂有荧光粉.两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线,使涂在管壁上的荧光粉发出可见光A.在日光灯正常工作后,如果取走启动器,日光灯还能正常发光B.启动器如果被击穿了(短路),日光灯不能正常启动C.镇流器在日光灯的灯管发光后,不再起任何作用D.在日光灯中,镇流器的另一个作用是将交流电转换为直流电启动器220V镇流器AB例5、如图所示,多匝电感线圈的电阻和电池内阻都忽略不计,两个电阻的阻值都是R,电键S原来打开,电流为I0,今合上电键将一电阻短路,于是线圈有自感电动势产生,这电动势A.有阻碍电流的作用,最后电流由I0减少到零B.有阻碍电流的作用,最后电流总小于I0C.有阻碍电流增大的作用,因而电流I0保持不变D.有阻碍电流增大的作用,但电流最后还是增大到2I0SRRI0LD提示：线圈中的电流不能突变例7、如图所示的四个日光灯的接线图中,S1为启动器,S2为开关,L为镇流器,能使日光灯正常发光的是ACS2附：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