自感和互感新课标新人教版高中物理选修32.ppt
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1、第六节:互感和自感,第四章 电磁感应,法拉第和他的实验线圈,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电动势呢?,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、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应用。变压器就是利用互感现象制成的。,3、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。在电力工程和电子电路中,互感现象有时会影响电路的正常工作,这时要设法减小电路间的互
2、感。,实验一:演示,2、再调节变阻器R1使两个灯泡都正常发光。,3、然后断开开关S。,1、先合上开关S,调节变阻器R的电阻,使同样规格的两个灯泡A1和A2的明亮程度相同。,二、自感现象,观察:重新接通电路时,两个灯泡亮度变化情况。,灯泡A2立刻正常发光,跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。,现象:,解释:在接通电路的瞬间,电路中的电流增大,穿过线圈L的磁通量也随着增大,因而线圈中必然会产生感应电动势,这个感应电动势阻碍线圈中电流的增大,所以通过A1的电流只能逐渐增大,灯泡A1只能逐渐亮起来。,问题:与线圈相连的灯泡为什么要过一会才亮?,反馈训练 1、实验一中,当电键闭合后,通过灯泡A1的电流随时
3、间变化的图像为 图;通过灯泡A2的电流随时间变化的图像为 图。,A B C D,C,A,实验二: 1、把灯泡A和带铁芯 的线圈L并联在直流电路中。 2、接通电路,待灯泡正常发光,断开电路。,观察:当电路断开时,灯泡A的亮度变化情况。,现象:S断开时,A 灯过一会儿才熄灭。,解释:在电路断开的瞬间,通过线圈的电流突然减弱,穿过线圈的磁通量也就很快减少,因而在线圈中产生感应电动势。虽然这时电源已经断开,但线圈L和灯泡A组成了闭合电路,在这个电路中有感应电流通过,所以灯泡不会立即熄灭。,反馈训练 2、在实验二中,若线圈L的电阻RL与灯泡A的电阻RA相等,则电键 断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像
4、为 图,通过灯泡的电流随时间的变化图像为 图;,若RL远小于RA,则电键 断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为 图,通过灯泡的电流图像为 图。,A B C D,A,C,B,D,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。 自感电动势的作用:阻碍导体中原来的电流变化。 注意: “阻碍”不是“阻止”,电流原来怎么变化还是怎么变,只是变化变慢了,即对电流的变化起延迟作用。,慢一些,沿已有的闭合回路流动,不一致,线圈插铁芯,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
5、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(m H) 微亨(H),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,插入铁芯线圈的自感系数变大,什么情况下灯泡会闪亮一下再熄灭?,原因:,在自感系数很大的情况下,灯泡会会闪亮 一下,然后熄灭或正常发光。,当自感系数很大时,在开关断开和闭合的瞬间,自 感线圈会产生瞬时的很高的自感电动势,该电动势 会补充A灯或A2灯中的电流,从而使A灯或A2灯中 电流突然变大,所以要闪亮一下。,自感系数很大有时会产生危害:,
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