互感和自感.ppt

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4.64.6互感和自感互感和自感会宁县第四中学会宁县第四中学物理教研室物理教研室梁志亮梁志亮一、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感应电流的磁场感应电流的磁场总要总要总要总要阻碍阻碍阻碍阻碍引起引起引起引起感应电流感应电流感应电流感应电流的的的的磁通量的变化磁通量的变化磁通量的变化磁通量的变化阻碍阻碍阻碍阻碍通电导体（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“阻碍阻碍”法拉第和他的实验线圈法拉第和他的实验线圈1、问题：

在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，、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？

生感应电动势呢？

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。

这种现象叫做电动势。

这种现象叫做，这种感应电动势，这种感应电动势叫做叫做。

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由一个线圈传递到另一个线圈。

变压器就是利用互感现象制成的。

线圈。

变压器就是利用互感现象制成的。

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

（2）.延时继电器延时继电器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利用互感将广播信号从一个线圈传送给另一线圈个线圈传送给另一线圈.KDCABS11产生电磁感应的条件是什么？

产生电磁感应的条件是什么？

22在图在图-1-1接通，接通，BB线圈会不会产生线圈会不会产生感应电动势？

为什么感应电动势？

为什么?

33在图在图-2-2中接通，线圈会不会产生中接通，线圈会不会产生感应电动势？

为什么感应电动势？

为什么?

AA图图22SSAABB图图11SS由于导体本身的电流由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应变化而产生的电磁感应现象叫现象叫自感现象自感现象。

为为什什么么灯灯立立即即亮亮灯灯要要过过会会儿儿亮亮呢呢AABB,?

通通通通电电电电自自自自感感感感再看一遍再看一遍现象分析现象分析为为什什么么灯灯立立即即亮亮灯灯要要过过会会儿儿亮亮呢呢AABB,?

通通通通电电电电自自自自感感感感现象分析现象分析AB分析分析BB灯灯S接通接通穿过线圈的电流穿过线圈的电流II增大增大穿过线圈的磁通量增大穿过线圈的磁通量增大线圈产生感应电动势线圈产生感应电动势B灯逐渐亮灯逐渐亮流过流过A、B灯的电流随时间怎样变化？

灯的电流随时间怎样变化？

阻碍电流增大阻碍电流增大？

分析分析BB灯灯IIAAIIBBIItABAB线圈中出现的感应电动势只是线圈中出现的感应电动势只是阻阻碍碍了原电流的的变化，而非了原电流的的变化，而非阻止阻止，所以虽延缓了电流变化的进程，所以虽延缓了电流变化的进程，但最终电流仍然达到最大值，但最终电流仍然达到最大值，BB最最终会正常发光。

终会正常发光。

为为什什么么灯灯不不是是立立即即熄熄灭灭，而而要要闪闪亮亮一一下下才才熄熄灭灭.断断断断电电电电自自自自感感感感再看一遍再看一遍现象分析现象分析为为什什么么灯灯不不是是立立即即熄熄灭灭，而而要要闪闪亮亮一一下下才才熄熄灭灭断断断断电电电电自自自自感感感感现象分析现象分析通过线圈的电流通过线圈的电流II减小减小穿过圈的磁通量减小穿过圈的磁通量减小线圈产生感应电动势线圈产生感应电动势灯逐渐熄灭灯逐渐熄灭流减小流减小（补偿）（补偿）S断开断开？

1感应电流方向如何？

感应电流方向如何？

2原电流方向如何？

原电流方向如何？

OOttII3通过灯的电流怎样变化？

通过灯的电流怎样变化？

阻碍电阻碍电1通电自感：

电流通过线圈时，线圈产生磁场，线圈因通电自感：

电流通过线圈时，线圈产生磁场，线圈因此具有磁场能，即刚通电时，电能首先要转化为线圈磁场能，此具有磁场能，即刚通电时，电能首先要转化为线圈磁场能，再才转化为再才转化为B灯的电能，故灯的电能，故B灯过一会儿才亮。

灯过一会儿才亮。

AB2断电自感：

断电自感：

S断开前，线圈中有电流，则线圈中有磁断开前，线圈中有电流，则线圈中有磁场能，场能，S断开后，线圈存有的磁场能通过灯释放出来，使灯断开后，线圈存有的磁场能通过灯释放出来，使灯延迟熄灭。

延迟熄灭。

在自感现象中产生在自感现象中产生的电动势叫自感电动的电动势叫自感电动势，用势，用EE表示。

表示。

总是阻碍电流的总是阻碍电流的变化，即延缓电变化，即延缓电流变化。

流变化。

自感电动势的方向自感电动势的方向结论结论增增反反减减同同导体电流增加时，阻碍电流增加，此时导体电流增加时，阻碍电流增加，此时自感电动势方向与原电动势（原电流）方自感电动势方向与原电动势（原电流）方向相反；导体电流减小时阻碍电流减小，向相反；导体电流减小时阻碍电流减小，此时自感电动势方向与原电动势（原电流）此时自感电动势方向与原电动势（原电流）方向相同方向相同结论结论与电流的变化率成正比与电流的变化率成正比E=LE=L自感系数自感系数LL公式公式E=E=LL中的比例恒量中的比例恒量LL叫叫自感系数自感系数,简称简称“自感自感”或或“电感电感”自感系数由线圈本身的性质决定，与自感系数由线圈本身的性质决定，与线圈是否通电无关。

线圈是否通电无关。

它跟线圈的形状、长短、匝数、有无它跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯等因素有关，线圈越长，单位长度铁芯等因素有关，线圈越长，单位长度的匝数越多，截面积越大，自感系数就的匝数越多，截面积越大，自感系数就越大，有铁芯时线圈的自感系数比没有越大，有铁芯时线圈的自感系数比没有铁芯时要大得多。

铁芯时要大得多。

特特别别提提醒醒在国际单位制中是在国际单位制中是亨利亨利，简称，简称亨亨，符，符号是号是HH。

常用的单位还有常用的单位还有毫亨（毫亨（mH）mH）和和微亨微亨（HH）1H=101H=1033mH=10mH=1066HH如果通过线圈的电流在如果通过线圈的电流在11秒内改变秒内改变11安培时，产生的电动安培时，产生的电动势是势是11伏特，这个线圈的自感系数就是伏特，这个线圈的自感系数就是11亨利。

亨利。

11应用：

应用：

在交流电路中、在各种用电设备在交流电路中、在各种用电设备和无线电技术中有着广泛的应用。

如日光灯和无线电技术中有着广泛的应用。

如日光灯的镇流器，的镇流器，LCLC振荡电路等。

振荡电路等。

22防治：

防治：

在切断自感系数很大、电流很强的在切断自感系数很大、电流很强的电路的瞬间，产生很高的电动势，形成电弧，电路的瞬间，产生很高的电动势，形成电弧，在这类电路中应采用特制的开关。

在这类电路中应采用特制的开关。

开关闭合时线圈中有电流，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。

四、磁场的能量四、磁场的能量问题：

在断电自感的实验中，为什么开关断开问题：

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来更亮？

试从能量的角度加以讨论当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感当线圈通电瞬间和断电瞬间，自感电动势都要阻碍线圈中电流的变化，使电动势都要阻碍线圈中电流的变化，使线圈中的电流不能立即增大到最大值或线圈中的电流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零不能立即减小为零电的电的“惯性惯性”大小决定于线圈的自感系数大小决定于线圈的自感系数11、线圈能够体现电的、线圈能够体现电的“惯性惯性”，应该怎样理解？

，应该怎样理解？

22、电的、电的“惯性惯性”大小与什么有关？

大小与什么有关？

思考与讨论思考与讨论白炽灯白炽灯日光灯日光灯如图所示，如图所示，LL为一个纯电感线圈（直流电阻为零），为一个纯电感线圈（直流电阻为零），AA为一个灯为一个灯泡，下列说法正确的是：

（泡，下列说法正确的是：

（）AA开关开关SS接通瞬间无电流通过灯泡接通瞬间无电流通过灯泡BB开关开关SS接通后，电路稳定时，无电流通过灯泡接通后，电路稳定时，无电流通过灯泡CC开关开关SS断开瞬间无电流通过灯泡断开瞬间无电流通过灯泡DD开关开关SS接通瞬间及接通稳定后，灯泡有由接通瞬间及接通稳定后，灯泡有由aa到到bb的电流，的电流，而在开关而在开关SS断开瞬间，灯泡中有从断开瞬间，灯泡中有从bb到到aa的电流的电流例题例题11LLaabbAAssssLLaabb再看一遍再看一遍返回题目返回题目LLaabb返回题目返回题目例题例题11如图所示，如图所示，LL为一个纯电感线圈（直流电阻为零），为一个纯电感线圈（直流电阻为零），AA为一个灯泡，下列说法为一个灯泡，下列说法正确的是：

（正确的是：

（）AA开关开关SS接通瞬间无电流通过灯泡接通瞬间无电流通过灯泡BB开关开关SS接通后，电路稳定时，无电流通过灯泡接通后，电路稳定时，无电流通过灯泡CC开关开关SS断开瞬间无电流通过灯泡断开瞬间无电流通过灯泡DD开关开关SS接通瞬间及接通稳定后，灯泡有由接通瞬间及接通稳定后，灯泡有由aa到到bb的电流，的电流，而在开关而在开关SS断开瞬间，灯泡中有从断开瞬间，灯泡中有从bb到到aa的电流的电流LLaabbBBii11ii22-i-i11-i-i22iiOOtttt11AAii11ii22-i-i11-i-i22iiOOtttt11BBttii11ii22-i-i11-i-i22iiOOtt11CCii11ii22-i-i11-i-i22iiOOtttt11DDSSii11ii22AALL练习.如右图所示电路中如右图所示电路中,SS闭合时闭合时,此此时流过线圈时流过线圈LL的电流为的电流为ii11,流过灯泡流过灯泡AA的电的电流为流为ii22,且且ii11ii22.在在tt11时刻将时刻将SS断开断开,那么那么流过灯泡的电流随时间变化的图象是下流过灯泡的电流随时间变化的图象是下图中的哪一个图中的哪一个（）（）DD自感现象自感现象自感电动势自感电动势EE作用：

总是阻碍电流变化作用：

总是阻碍电流变化自感系数自感系数LL影响因素影响因素:

线圈的形状、长短、线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯等匝数、有无铁芯等单位：

亨、毫亨、微亨单位：

亨、毫亨、微亨自感现象的防治和利用自感现象的防治和利用大小大小:

E=LI/t:

E=LI/t自自感感现现象象