4.6互感和自感课件(上课用A版).ppt

复习回顾： 1、电磁感应现象发生的条件是什么？ -----磁通量发生变化。 原因分析： 结论1： 当导体中原来的电流增加时，自感电动势阻碍其增加． 提示：断电前后情况比较 分析： 断电前通过A灯的电流是由电源提供的，根据电路中并联规律可知，线圈L的电阻由于很小，故电路中的电流大部分流过线圈L，有IL＞IA，断电后，线圈L由于自感作用，将阻碍自身电流的减小，结果线圈中的电流IL反向流过灯A，然后逐渐减弱，所以有灯闪亮一下再熄灭的现象出现． 结论2： 当导体中原来的电流减小时，自感电动势阻碍其减小． 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？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。 课堂练习： 1、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； B、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； D、自感电动势总是阻碍原来电流变化的。 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 4、同上题的电路中，L是一带铁芯的线圈，R为电阻。两条支路的直流电阻相等。那么在接通和断开电键的瞬间，两电流表的读数I1、I2的大小关系是（ ） A、接通时I1I2，断开时I1I2； B、接通时I2I1，断开时I1=I2； C、接通时I1I2，断开时I1I2； D、接通时I1=I2，断开时I1I2。 * 互感和自感 A 当闭合开关时电流表中有没有电流？ 电能是哪里来的？ 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，在另一个线圈会产生感应电动势. 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 电动势----互感电动势.这种现象叫做互 感。 一、互感现象 由于线圈L自身的磁通量增加，而产生了感应电动势，这个感应电动势的作用是阻碍磁通量的增加，即原来所加电压相反，阻碍线圈中电流的增加，故通过与线圈串联的灯泡的电流不能立即增大到最大值，它的亮度只能慢慢增加． I t i1 i2 O 二、自感现象 由于导体本身的电流发生变化而产 生的电磁感应现象。 2、自感现象产生的原因 ： 导体本身电流变化，引起磁通量的变化。 1、定义： 3、自感电动势 在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。 1）定义： 如图灯泡和直流电阻很小的线圈并联组成电路，则在开关S断开时会出现什么现象： 如图灯泡和直流电阻很小的线圈并联组成电路，则在开关S断开时会出现什么现象： 开关断开时，灯泡不是立即熄灭，而是先闪亮一下，然后熄灭。 为什么会出现这个现象呢? IL IA iL iA O i t 注意： 1.不能认为任何断电现象灯都会闪一下 当ILIA时,会闪一下,再逐渐熄灭 当ILIA或 IL=IA时,不会闪,逐渐熄灭 2．断电实验中，线圈的电流方向不变，而灯电流方向与原来方向相反 3.原来的IL和IA哪一个大，要由L的直流电阻RL与A的电阻RA的大小来决定。如果RL≥RA，则IL≤IA；如果RLRA，则ILIA。 3)自感电动势的大小： 自感电动势的大小跟其它感应电动势的大小一样，跟穿过线圈的磁通量的变化快慢有关。 而在自感现象中，穿过线圈的磁通量是由电流引起的，故自感电动势的大小跟导体中电流变化的快慢有关。 三、自感系数L 上式中的L称为线圈的自感系数，简称自感或电感。L的大小跟线圈的大小、形状、匝数、有无铁芯有关。 单位：亨利(H) 1H=103mH=106μH L的大小表明了线圈对电流变化的阻碍作用大小，反映了线圈对电流变化的延时作用的强弱。 四、自感现象的防止及应用： 2、电阻双线绕法（防止） 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，线圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化成电能。 五、磁场的能量 D S R R I0 L D 提示：线圈中的电流不能突变 3、 如图示电路，合上S时，发现电流表A1向左偏，则当断开S的瞬间，电流表A1 、 A2指针