山东省招远市第二中学高二物理《互感和自感》课件.ppt

* * 互感和自感 问题： 发生电磁感应现象、产生感应电动势的条件是什么？如何满足此条件？ 如果通过线圈本身的电流有变化，使它里面的磁通量改变，能不能产生电动势？ 用图1电路作演示实验。 A1和A2是规格相同的两个灯泡.合上开关K，调节R1，使A1和A2亮度相同，再调节R2，使A1和A2正常发光，然后打开K再合上开关K的瞬间，同学们看到了什么?（实验要反复几次） 实验探究——通电自感 现象：A2比A1先亮. 用图2电路作演示实验. 合上开关K，调节R使A正常发光.打开K的瞬间，同学们看到了什么？(实验要反复几次) 实验探究——断电自感 现象：A在熄灭前闪亮一下. 实验（1）和实验(2)中的两种现象 分析与讨论 现象：A2比A1先亮. 现象：A在熄灭前闪亮一下. 自感现象 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.像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,在自感现象中产生的感应电动势,叫做自感电动势. 再思考 断电自感中 A在熄灭前一定会闪亮一下吗？ 自感电动势的大小与什么因素有关？ 对同一个线圈：穿过线圈的磁通量变化的快慢跟电流变化快慢有关系。 E∝△I/△t 对不同的线圈：电流变化快慢相同的情况下，产生的自感电动势是不相同的 思考与讨论 自感系数 自感电动势 E 与线圈本身的特性有关 ——用自感系数L来表示线圈的这种特性. 自感系数简称自感或是电感.跟线圈的形状,长短,匝数等因素有关---线圈越粗,越长,匝数越密,它的自感系数就越大,另外有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多. 自感电动势 大小： 自感电动势的方向：楞次定律 自感现象从能量守恒观点来考察，可以看出自感线圈在阻碍电流增大的过程中，本身储藏了磁场能，而在阻碍电流减小的过程中，又把储存的磁场能释放出来，这与电容器的充、放电过程相类似。 导体回路的自感现象可与力学中的惯性现象作类比，两者都是阻碍体系本身运动状态的变化，而自感，则可与物体的质量相比拟。 磁场的能量 自感线圈的作用：通过线圈中的电流不能突变 自感现象的应用：日光灯电路、LC振荡电路等， 自感现象的危害与防止：在切断自感系数很大、而电流又很强的电路瞬间形成电弧，必须采用特制的安全开关；精密线绕电阻为了消除使用过程中电流变化引起的自感现象，采用双线绕法。 R2 L R1 S A1 A2 例1、 如图示电路，合上S时，发现电流表A1向右偏，则当断开S的瞬间，电流表A1 、 A2指针的偏转情况是： （ ） A. A1向左，A2向右 B. A1向右，A2向左 C. A1 、A2都向右 D. A1 、A2都向左 解：合上S后稳定时，R2和L中电流方向向右 断开S的瞬间， L中电流不能突变，仍然向右， 通过闭合回路中的电流为逆时针方向， A1中电流方向与原来相反。 所以 A1向左，A2向右 A 例2. 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I0 C. 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2 I0 S R R I0 L 提示：线圈中的电流不能突变 D