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1、互感和自感课件第1页，本讲稿共23页一、复习回顾一、复习回顾2、楞次定律的内容是什么？、楞次定律的内容是什么？1、引起电磁感应现象最重要的条件是什么？、引起电磁感应现象最重要的条件是什么？磁通量的变化磁通量的变化感应电流的磁场感应电流的磁场总要总要 阻碍阻碍引起引起感应电流感应电流的的磁通量的变化磁通量的变化阻碍阻碍通电导体（磁体）的相对运动通电导体（磁体）的相对运动伴随着能量的转化伴随着能量的转化“阻阻碍碍”第2页，本讲稿共23页1、问题：在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当、问题：在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应一个
2、线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？电动势呢？两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流变两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，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。这种现象叫做势。这种现象叫做 ，这种感应电动势叫做，这种感应电动势叫做 。利用互感现象可以把利用互感现象可以把 由一个线圈传递到另一个线圈。变由一个线圈传递到另一个线圈。变压器就是利用互感现象。压器就是利用互感现象。2、互感现象、互感现象互感现象互感现象互感电动势互感电动势能量能量第3页，本讲稿共23页(2).延时继
3、电器延时继电器3、典型事例、典型事例(1).收音机里的收音机里的“磁性天线磁性天线”利用互感将广播信号从一个利用互感将广播信号从一个线圈传送给另一线圈线圈传送给另一线圈.KDCABS第4页，本讲稿共23页应用应用有效防止有效防止第5页，本讲稿共23页实验实验1：（电路中电流传感器相当于电流表，因此用：（电路中电流传感器相当于电流表，因此用 来表示）来表示）ARASL1电路如图所示电路如图所示,当开关当开关S闭合后，由传感闭合后，由传感器得到器得到R中的电流随时间变化的图像。中的电流随时间变化的图像。第6页，本讲稿共23页2传感器与传感器与L串联，当开关闭合后，由传感器得到串联，当开关闭合后，由
4、传感器得到L中的电流随时间中的电流随时间变化的图像。变化的图像。RASL第7页，本讲稿共23页3对比两次图像有什么不同？对比两次图像有什么不同？流过流过R的电流的电流流过流过L的电流的电流第8页，本讲稿共23页4分析过程：分析过程：RASLI的变化的变化B的变化的变化的变化的变化E感感I的变化的变化阻碍阻碍IB第9页，本讲稿共23页 1电路如图所示，当开关电路如图所示，当开关S闭合时，将看到怎样的现象，试分闭合时，将看到怎样的现象，试分析产生这种现象的原因。析产生这种现象的原因。RL21R1S现象：现象：S闭合时，灯闭合时，灯2立刻变亮，灯立刻变亮，灯1会慢慢变亮会慢慢变亮练习练习第10页，本
5、讲稿共23页实验实验2：如实验如实验1中的电路，中的电路，（1）传感器测量）传感器测量L的电流，当开关的电流，当开关S断开时，断开时，获得获得L中的电流随时间的变化图像，中的电流随时间的变化图像，（2）观察图像有什么特点？）观察图像有什么特点？（3）分析图像为什么有这样的特点。）分析图像为什么有这样的特点。RASL第11页，本讲稿共23页实验实验2：当开关闭合时，当开关闭合时，L中的电流并没有立刻消失，而是缓慢地减小到零中的电流并没有立刻消失，而是缓慢地减小到零.I的变化的变化B的变化的变化的变化的变化E感感I的变化的变化阻碍阻碍第12页，本讲稿共23页实验实验2：如实验如实验1中的电路，中的
6、电路，（1）传感器测量）传感器测量R的电流，当开关的电流，当开关S断开时，断开时，获得获得R中的电流随时间的变化图像，中的电流随时间的变化图像，（2）观察图像有什么特点？）观察图像有什么特点？（3）分析图像为什么有这样的特点。）分析图像为什么有这样的特点。RASL第13页，本讲稿共23页实验实验2：当当S断开后，断开后，R中的电流并没有立刻消失，而是方向发生改变，并中的电流并没有立刻消失，而是方向发生改变，并逐渐减小到零。逐渐减小到零。线圈中产生感应电动势，此时线圈相当于电源为线圈中产生感应电动势，此时线圈相当于电源为R充电，此时电流与充电，此时电流与R原来的电流方原来的电流方向相反向相反.R
7、ASLIIII的变化的变化B的变化的变化的变化的变化E感感I的变化的变化阻碍阻碍第14页，本讲稿共23页变化的变化的IE感感I的变化的变化阻碍阻碍在接有线圈的闭合回路中，当电流发生变化时，线圈自身将产生感应在接有线圈的闭合回路中，当电流发生变化时，线圈自身将产生感应电动势，这种感应电动势叫做电动势，这种感应电动势叫做 ，它总是它总是 电电路中电流的变化。路中电流的变化。自感电动势自感电动势阻碍阻碍实验总结实验总结自感和互感，都是电磁感应现象中的特例，均遵守法拉第电磁感应定律和楞次自感和互感，都是电磁感应现象中的特例，均遵守法拉第电磁感应定律和楞次定律。定律。在线圈自身由于电流变化而发生的电磁感
8、应现象，叫做自感现象。在线圈自身由于电流变化而发生的电磁感应现象，叫做自感现象。（通电自感、断电自感）（通电自感、断电自感）第15页，本讲稿共23页 2电路如图所示，当开关电路如图所示，当开关S断开时，将看到怎样的现象，试分断开时，将看到怎样的现象，试分析产生这种现象的原因。析产生这种现象的原因。ALSILIAItO当当ILIA时，时，当当IL IA时，时，慢慢变暗，直至熄灭。慢慢变暗，直至熄灭。猛地一亮，再慢慢变暗，直至熄灭。猛地一亮，再慢慢变暗，直至熄灭。练习练习第16页，本讲稿共23页四、自感系数四、自感系数自感电动势的表达式自感电动势的表达式E=，其中其中L叫做自感系数，简称自感或电感
9、叫做自感系数，简称自感或电感单位：亨利（亨）单位：亨利（亨）常用单位：常用单位：mH HL是与线圈自身有关的物理量，与线圈的匝数、铁芯的结构和材质等有关。是与线圈自身有关的物理量，与线圈的匝数、铁芯的结构和材质等有关。E感感=E感感=E感感第17页，本讲稿共23页五、知识链接：日光灯的原理五、知识链接：日光灯的原理第18页，本讲稿共23页思考：在试验思考：在试验2中，开关断开后，中，开关断开后，L相当于电源，为相当于电源，为R提供电流，那么这是的能量是提供电流，那么这是的能量是从哪里来的？从哪里来的？六、磁场的能量六、磁场的能量在试验在试验1中，开关闭合后，中，开关闭合后，L中的电流缓慢增大，
10、中的电流缓慢增大，L中是否存储了能量？中是否存储了能量？通电自感通电自感:能量由电路转移到了线圈中能量由电路转移到了线圈中断电自感断电自感:能量由线圈中转移到了电路里能量由线圈中转移到了电路里第19页，本讲稿共23页关于自感现象，正确的说法是：关于自感现象，正确的说法是：A、感应电流一定和原电流方向相反；、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的其自感系数一定较大；、线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大；C、对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势也越大；、对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势也越大；D、自感电动总是阻碍原来电流变
11、化的、自感电动总是阻碍原来电流变化的 第20页，本讲稿共23页电路如图，电源无内阻，线圈无电阻。两电阻相同为电路如图，电源无内阻，线圈无电阻。两电阻相同为R原来电流为原来电流为I0，S突然接通，则突然接通，则 A、电路中有自感电动势，阻碍电流变化，所以线圈中电流保持、电路中有自感电动势，阻碍电流变化，所以线圈中电流保持I0不变不变 B、电路中有自感电动势，阻碍电流变化，所以线圈中电流最终小于、电路中有自感电动势，阻碍电流变化，所以线圈中电流最终小于2I0 C、接通瞬间线圈中电流立即变为、接通瞬间线圈中电流立即变为2I0 D、接通瞬间线圈中电流仍为、接通瞬间线圈中电流仍为I0，但最终变为，但最终
12、变为2I0SRREL第21页，本讲稿共23页如图所示，如图所示，D1和和D2是两个完全相同的小灯泡，是两个完全相同的小灯泡，L是自感系数很大的线圈，其阻值是自感系数很大的线圈，其阻值与与R相同，在相同，在S闭合和断开时，两灯泡亮暗变化的顺序是闭合和断开时，两灯泡亮暗变化的顺序是A接通时接通时D1先达到最亮，断开时先达到最亮，断开时D1后灭后灭B接通时接通时D2先达到最亮，断开时先达到最亮，断开时D2后灭后灭C接通时接通时D1先达到最亮，断开时先达到最亮，断开时D1先灭先灭D接通时接通时D2先达到最亮，断开时先达到最亮，断开时D2先灭先灭RLD1D2第22页，本讲稿共23页小结：小结：互感：一个线圈中的电流发生变化时，在与之临近的线圈中互感：一个线圈中的电流发生变化时，在与之临近的线圈中 产生感应电动势产生感应电动势自感：线圈中的电流发生变化时，在线圈自身发生电磁感应现象自感：线圈中的电流发生变化时，在线圈自身发生电磁感应现象变化的变化的IE感感I的变化的变化阻碍阻碍电电磁磁感感应应现现象象第23页，本讲稿共23页