7-4 自感 互感 磁场能量物理学(李乃伯-最新版)精品课件
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《自感与互感》课件
理解电感在交流电路中的重要 作用
互感耦合器
深入了解互感耦合器的工作原 理和应用
总结
1 基本概念
自感和互感的定义及其关系
3 应用场景比较
了解自感和互感在不同领域的应用区别
2 电路中的应用
自感和互感在电路设计中的实际应用
4 对电路理解的帮助
掌握自感和互感对电路行为的影响
《自感与互感》PPT课件
自感与互感 简介 本课程将深入介绍自感与互感的概念及其在电路中的应用。学习本课程后， 你将全面理解自感和互感的关系以及它们在电路中的作用。
自感
1
概念- 自感的定义源自- 自感的单位- 自感的计算公式
2
特性
- 自感电压的方向
- 自感对电流的影响
- 自感对变化速率的影响
互感
概念
- 互感的定义 - 互感的单位 - 互感的计算公式
特性
- 互感电压的方向 - 互感对电流的影响 - 互感对变化速率的影响
自感与互感的关系
定义比较
自感和互感的区别及共性
数学表达式比较
自感和互感在电路方程中的 表示方法
应用场景比较
自感和互感在不同领域中的 具体应用
自感和互感在电路中的应用
电感器与感性元件
学习如何使用电感器和感性元 件构建电路
交流电路中的电感
互感耦合器
深入了解互感耦合器的工作原 理和应用
总结
1 基本概念
自感和互感的定义及其关系
3 应用场景比较
了解自感和互感在不同领域的应用区别
2 电路中的应用
自感和互感在电路设计中的实际应用
4 对电路理解的帮助
掌握自感和互感对电路行为的影响
《自感与互感》PPT课件
自感与互感 简介 本课程将深入介绍自感与互感的概念及其在电路中的应用。学习本课程后， 你将全面理解自感和互感的关系以及它们在电路中的作用。
自感
1
概念- 自感的定义源自- 自感的单位- 自感的计算公式
2
特性
- 自感电压的方向
- 自感对电流的影响
- 自感对变化速率的影响
互感
概念
- 互感的定义 - 互感的单位 - 互感的计算公式
特性
- 互感电压的方向 - 互感对电流的影响 - 互感对变化速率的影响
自感与互感的关系
定义比较
自感和互感的区别及共性
数学表达式比较
自感和互感在电路方程中的 表示方法
应用场景比较
自感和互感在不同领域中的 具体应用
自感和互感在电路中的应用
电感器与感性元件
学习如何使用电感器和感性元 件构建电路
交流电路中的电感
互感和自感公开课ppt课件
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
四、磁场的能量
1、通电自感：通电时，电能首先要转化为 线圈磁场能，然后再转化为灯A1的电能，故 灯A1过一会儿才亮。 2、断电自感：断电前，线圈中有电流，则 线圈中有磁场能，断电后，线圈存有的磁场 能通过灯释放出来，使灯延迟熄灭。
3、应用：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。如变压器就是利用互 感现象制成的。
变压器
收音机里的“磁性天线”利用互
感现象，把广播电台的信号从一个 线圈传递到另一个线圈
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
单位：亨利，简称亨（H）
1H=103mH=106μH
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
4、自感的应用与防止
（1）应用：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 光灯工作时就利用了自感原理。
通电自感
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
演示实验2
分析：
LED2
K
L
LED3
LED1
断开开关S，LED1瞬 间熄灭，但LED3闪亮 一下再熄灭。
开关断开瞬间，由于 通过L的磁通量减少，
产生的感应电动势阻
《自感互感磁场能量》课件
随着科技的不断进步，研究者们对自感互感磁场能量的认识越来越深入，研究领域也在不断扩大。
目前，自感互感磁场能量的应用已经涉及到多个领域，如电力、电机、变压器等，为能源利用和工业生产带来了巨大的变革。
01
02
03
未来，自感互感磁场能量的研究将继续深入，并有望在多个领域取得更大的突破。
随着新材料、新技术的不断涌现，研究者们将不断探索新的磁场能量转换方式和应用领域。
详细描述
在电力电子领域，自感和互感现象被广泛应用于变压器、电感器、继电器等设备的原理和设计中。在通信领域，互感现象被用于实现信号的传输和接收，如无线通信中的天线和调谐器。在传感器领域，自感和互感现象也被用于各种磁感应式传感器的原理和设计中，如电流传感器、位置传感器等。
02
CHAPTER
磁场能量的基本原理
结论
自感和互感磁场能量与线圈匝数、磁场强度等参数密切相关，验证了法拉第电磁感应定律和楞次定律的正确性。实验结果有助于深入理解电磁场理论在实际问题中的应用。
实验结果分析
05
CHAPTER
自感互感磁场能量的发展趋势与展望
当前，自感互感磁场能量的研究已经取得了显著的进展，在理论和实践方面都取得了一定的成果。
电机设计
变压器设计
04
CHAPTER
自感互感磁场能量的实验研究
实验目的
通过实验研究自感和互感磁场能量的现象，加深对电磁场理论的理解。
实验原理
基于法拉第电磁感应定律和楞次定律，通过观察磁场变化产生的感应电动势和电流，探究自感和互感磁场能量的表现形式。
VS
通过测量感应电动势和电流，分析磁场能量与线圈匝数、磁场强度等因素的关系。
换算方法
在进行单位换算时，需要了解不同单位之间的换算关系和换算系数，以确保换算的准确性和一致性。
大学物理课件第九章(第二讲)互感自感磁能
区别
互感是两个线圈之间的相互作用，而 自感是线圈自身的现象；互感是感应 电动势作用于另一个线圈，而自感是 感应电动势作用于自身。
联系
当一个线圈中的电流发生变化时，它 既可以在自身产生自感电动势，又可 能对另一个线圈产生互感电动势；自 感和互感都遵循电磁感应定律。
03
磁能
磁场的能量
磁场能量定义
磁场能量是指磁场本身所具有 的能量，与磁场的大小和分布 情况有关。
电磁炉具有高效、安全、环保 等优点，已成为现代家庭厨房 中的常见电器。
05
实验与观察
互感现象实验
实验目的
观察互感现象，了解磁场耦合原 理。
实验材料
线圈A、线圈B、交流电源、测量 仪表等。
互感现象实验
02
01
03
实验步骤 1. 将线圈A接入交流电源，测量其电压。 2. 将线圈B放置在A附近，测量其感应电压。
电动机
01
02
03
04
电动机是利用自感原理将电能 转换为机械能的装置。
电动机是利用自感原理将电能 转换为机械能的装置。
电动机是利用自感原理将电能 转换为机械能的装置。
电动机是利用自感原理将电能 转换为机械能的装置。
电磁炉
电磁炉是利用互感原理加热食 物的厨房电器。
电磁炉由一个产生高频交流电 的电源和一个磁感应线圈组成 。当电源接通时，线圈中产生 高频交变磁场，该磁场通过金 属锅底产生大量涡流，使锅底 迅速发热。
1. 将线圈与电源、开关连接 。
实验步骤
01
03 02
自感现象实验
3. 改变线圈的匝数、长度、直径等参数，观察自感系数的变化。
实验结果：线圈的自感系数与匝数、长度、直径等因素有关，匝 数越多、长度越长、直径越小，自感系数越大。
互感是两个线圈之间的相互作用，而 自感是线圈自身的现象；互感是感应 电动势作用于另一个线圈，而自感是 感应电动势作用于自身。
联系
当一个线圈中的电流发生变化时，它 既可以在自身产生自感电动势，又可 能对另一个线圈产生互感电动势；自 感和互感都遵循电磁感应定律。
03
磁能
磁场的能量
磁场能量定义
磁场能量是指磁场本身所具有 的能量，与磁场的大小和分布 情况有关。
电磁炉具有高效、安全、环保 等优点，已成为现代家庭厨房 中的常见电器。
05
实验与观察
互感现象实验
实验目的
观察互感现象，了解磁场耦合原 理。
实验材料
线圈A、线圈B、交流电源、测量 仪表等。
互感现象实验
02
01
03
实验步骤 1. 将线圈A接入交流电源，测量其电压。 2. 将线圈B放置在A附近，测量其感应电压。
电动机
01
02
03
04
电动机是利用自感原理将电能 转换为机械能的装置。
电动机是利用自感原理将电能 转换为机械能的装置。
电动机是利用自感原理将电能 转换为机械能的装置。
电动机是利用自感原理将电能 转换为机械能的装置。
电磁炉
电磁炉是利用互感原理加热食 物的厨房电器。
电磁炉由一个产生高频交流电 的电源和一个磁感应线圈组成 。当电源接通时，线圈中产生 高频交变磁场，该磁场通过金 属锅底产生大量涡流，使锅底 迅速发热。
1. 将线圈与电源、开关连接 。
实验步骤
01
03 02
自感现象实验
3. 改变线圈的匝数、长度、直径等参数，观察自感系数的变化。
实验结果：线圈的自感系数与匝数、长度、直径等因素有关，匝 数越多、长度越长、直径越小，自感系数越大。
高二物理竞赛自感、互感和磁能PPT(课件)
vBr
等效替换－ Cd = Cd= r
2
d
dt
d dt
(B r2 2
)
3
K r2
6
vBr
K
r 2
6
自感规律
7
(1)自感系数 由毕 --萨定律，穿过线圈的磁通与线圈中
电流成正比：
B I B I LI
Ｌ 称为自感系数。
1) 与线圈的形状，大小，匝数有关；
2) 与 线圈周围磁介质分布 有关。
例 两根平行无限长直导线，截面半径都是a，中心相距为d,属于同一回路。
方法：沿半径方向连接直线AO、BO。
思路：总电动势由动生和感生电动势组成。
1) 与线圈的形状，大小，匝数有关；
, cd为一半径为r的半圆环,它在aob上以 E
h
dl
匀速运动， 沿<aob的角分线向左。
3
解法一：感生电动势定义式
4) 单位（亨利） 1H = 103 mH = 106 H
全
例 己知垂直于图面的圆柱中B是随时间变化的匀强磁场,
，
, cd为一半径为r的半圆环,它在aob上以 匀速运动， 沿<aob的角分线向左。
例 长直螺线管(I、S、n、L)置于真空中，试求自感系数L。
方法：沿半径方向连接直线AO、BO。 1) 与线圈的形状，大小，匝数有关； 由毕 --萨定律，穿过线圈的磁通与线圈中
感＝ E dl
E内＝－
r 2
dB dt
E dl Edl cos
cos h
r
E
h
dl
AB
L
Edl cos
0
L ( r dB )dl( h) 0 2 dt r
高中物理选修课件第四章互感和自感
06
总结与回顾
重点知识点总结
互感和自感的概念
互感系数和自感系数的定义
互感是指两个线圈之间通过磁场相互作用 而产生的感应电动势，自感则是指线圈自 身电流变化时产生的感应电动势。
互感系数表示两个线圈之间的磁耦合程度 ，自感系数则表示线圈自身的磁性质。
法拉第电磁感应定律
楞次定律
描述线圈中磁通量变化时产生的感应电动 势的大小和方向。
练习题与答案解析
• 答案解析 • 【答案】根据法拉第电磁感应定律和楞次定律，当一个线圈中的电流发生变化
时，会在另一个线圈中产生感应电动势。互感系数与两个线圈的形状、大小、 匝数和相对位置有关，可以通过实验测量或计算得出。 • 【答案】根据法拉第电磁感应定律和楞次定律，当线圈中的电流发生变化时， 线圈自身会产生感应电动势。自感系数与线圈的形状、大小、匝数和有无铁芯 有关，可以通过实验测量或计算得出。 • 【答案】当闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，根据法拉第 电磁感应定律和楞次定律，线圈中会产生正弦式交变电流。感应电动势和感应 电流的最大值出现在线圈平面与磁场方向垂直的位置，而它们的有效值可以通 过最大值除以根号2得到。
实验步骤和数据记录
实验步骤 1. 搭建实验电路，包括电源、开关、滑动变阻器、电流表和两个线圈。
2. 将电流表与线圈1串联，测量线圈1中的电流。3
04
3. 闭合开关，调节滑动变阻 器，使线圈1中的电流发生变
化。
4. 观察并记录电流表读数， 分析线圈1中电流变化对线圈
2的影响。
线圈中的电流发生变化。
自感现象的应用
日光灯、节能灯等照明设备中利用自感现象来启动或调节电流。
自感系数
自感系数的定义
《互感和自感》课件
互感和自感的相互作用
互感和自感的相互作用
当电流通过一个线圈时，会产生磁场，这个磁 场会影响到周围的线圈。当电流在这些线圈之 间变化时，就会引起它们之间的互感。
利用互感和自感构建电路
互感和自感的相互作用可以用来构建各种电路， 如共振电路、变压器、电感器等。
互感和自感的功率损耗
铜损
线圈中的电流会随着时间变化而导致磁场的变化， 这会在线圈中产生感应电动势，从而产生铜损。
互感和自感的衍生概念及应用
1
互感感应
利用互感关系来产生感应电动势。
高频晶振
2
利用线圈的自感和电容的容抗来构成高
精度的谐振电路。
3
超导体材料
超导体的电学特性很大程度上是由于其 自感的降低和互感的增加。
互感和自感的常见误区
1 互感和感应电动势等同
互感和感应电动势虽然有关联，但并不等同。
2 互感和自感不会相互影响
2 磁场的方向
磁场的方向与电流的方向和线圈的结构有关。
互感和自感的影响因素
1
线圈之间的距离
线圈之间的距离越近，互感系数就越大，自感系数就越小。
2
线圈的结构
线圈的结构和线圈的匝数、长度、直径等因素有关。
3
介质和材料
线圈周围的介质和材料对磁场的分布和影响有很大的影响。
互感和自感的实际应用示例
电力传输
互感和自感之间存在相互作用，互相影响。
互感和自感的未来发展方向
应用拓展
互感和自感技术还有很大的应用空间，尤其是 在新兴领域。
效率提升
提高互感和自感技术的效率，实现能源的更好 转换和利用，对于未来发展至关重要。
互感和自感PPT课件
本课件将为您介绍互感和自感的定义、区别、应用、公式、电路图示、相互 作用、功率损耗、频率响应、实际电路模型、磁场特性、影响因素、实际应 用示例、数据测量及分析、发展历程、发展趋势、应用前景、衍生概念及应 用、常见误区、未来发展方向。让你深入了解互感和自感这一有趣的话题。
互感和自感(PPT课件)
10.7 互感与自感
问题引入 互感 变压器 感应圈 自感现象 自感系数
问题引入
我国的市电是电压为220V、频率为50Hz的交变电流， 但发电厂要先用升压变压器将电压升高后再向远距离的用 户输送，到了目的地之后，必须再用降压变压器将电压降 到220V再输送给用户。那末，你知道变压器是怎样升压和 降压的吗？
180
例2 一个线圈的电流在0.01s内变化了0.5 A，所产生
的自感电动势为20V，求线圈的自感系数？
解：由自感电动势公式
EL
L
I t
得
L
EL
t I
20
0.01 0.5
H
0.4
H
练习
1. 有一个线圈，它的自感系数是0.6 H，当通过它的
电流在0.01s 内由0.5 A增加到2.0 A时，求线圈中产生的自
实验证明：变压器
原、副线圈两端的电压
跟它们的匝数成正比，
即：
U1 n1 U 2 n2
2. 变压器的种类
（1）升压变压器：n2＞n1，U2＞U1 。 （2）降压变压器: n2＜n1，U2＜U1 。 3. 电流与匝数的关系
变压器工作的时候，原线圈输入的功率除少量的热损
耗外，大部分从副线圈输出。由于热损耗功率一般很小
，所以，可近似认为变压器副线圈输出的功率等于原线
圈输入的电功率，即 I2U2。 I1U1
I1 I2
U2 U1
n2 n1
I1 n2 I2 n1
可见，变压器原、副线圈的电流I1、I2跟变压器原、
副线圈的匝数成反比。
三、感应圈 1. 感应圈的作用 是一种特殊形式的升压变压器。 2. 感应圈的结构 3. 感应圈的工作原理
一、互感 定义 由于一个线圈中的电流变化，而使邻近另 一 个线圈中产生感应电动势的现象，叫做互感。
问题引入 互感 变压器 感应圈 自感现象 自感系数
问题引入
我国的市电是电压为220V、频率为50Hz的交变电流， 但发电厂要先用升压变压器将电压升高后再向远距离的用 户输送，到了目的地之后，必须再用降压变压器将电压降 到220V再输送给用户。那末，你知道变压器是怎样升压和 降压的吗？
180
例2 一个线圈的电流在0.01s内变化了0.5 A，所产生
的自感电动势为20V，求线圈的自感系数？
解：由自感电动势公式
EL
L
I t
得
L
EL
t I
20
0.01 0.5
H
0.4
H
练习
1. 有一个线圈，它的自感系数是0.6 H，当通过它的
电流在0.01s 内由0.5 A增加到2.0 A时，求线圈中产生的自
实验证明：变压器
原、副线圈两端的电压
跟它们的匝数成正比，
即：
U1 n1 U 2 n2
2. 变压器的种类
（1）升压变压器：n2＞n1，U2＞U1 。 （2）降压变压器: n2＜n1，U2＜U1 。 3. 电流与匝数的关系
变压器工作的时候，原线圈输入的功率除少量的热损
耗外，大部分从副线圈输出。由于热损耗功率一般很小
，所以，可近似认为变压器副线圈输出的功率等于原线
圈输入的电功率，即 I2U2。 I1U1
I1 I2
U2 U1
n2 n1
I1 n2 I2 n1
可见，变压器原、副线圈的电流I1、I2跟变压器原、
副线圈的匝数成反比。
三、感应圈 1. 感应圈的作用 是一种特殊形式的升压变压器。 2. 感应圈的结构 3. 感应圈的工作原理
一、互感 定义 由于一个线圈中的电流变化，而使邻近另 一 个线圈中产生感应电动势的现象，叫做互感。
人教版高中物理选修自感和互感PPT课件
［ 名 师 课 堂 教学］ 人教版 高中物 理选修 自感和 互感PP T课件（ 完整版 PPT)
人 ［ 教 名 版 师 高 课 中 堂 物 教理 学选 ］ 修 人教3-版2 高4 .中6 物自 理感选和修互 自感感(共和2 互3张感PPTP )T课件（ 完整版 PPT)
4.6
自感和互感
小结：
一、互感现象 1．互感
1．自感现象 如图所示，在开关闭合或断开的瞬间，线圈本身是否也发
生了电磁感应现象呢？
2.定义
自感现象：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感 应现象叫自感现象。
自感电动势：自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。
4.6 自感和互感
3．演示实验 如图所示，闭合开关S瞬间，两个 灯泡会有什么现象呢？
7．自感的应用和防止 1）、应用：日光灯 2）、防止：变压器、电动机
［ 名 师 课 堂 教学］ 人教版 高中物 理选修 自感和 互感PP T课件（ 完整版 PPT)
4.6
自感和互感
练习：
2．如图所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正
常发光，当断开开关S的瞬间会有（ A ）
A．灯A立即熄灭
互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间， 而且可以发生于任何相互靠近的电路之间。
1.练习课本25页1题
4.6 自感和互感
2．互感的应用和防止 应用：
变压器、收音机的“磁性天线”就是利用互感现象制成。
防止： 在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路
正常工作。
4.6 自感和互感
二、自感现象
［ 名 师 课 堂 教学］ 人教版 高中物 理选修 自感和 互感PP T课件（ 完整版 PPT)
4.6
互感和自感精品课件
动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍
L中电流增加，即推迟了电流达到正常值
的时间。
演示2
断电 论：P23
断 电 自 感
.
要 闪 亮 一 下 才 熄 灭
为 什 么 灯 不 是 立 即
熄
灭
，
而
再看一遍
.
现象分析
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。
第五章《电磁感应》
第六节 《互感和自感》
.
线圈L1
线圈L2
P G
G D
A
B
S
.
一、互感现象
1、定义：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、本质：一种电磁感应现象
.
3、应用：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。
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。
.
3.自感电动势的方向
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流方向相反； 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流方向相同。
2、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。
3、自感现象中产生的电动势叫自感电动势。
（1）自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变
化。 （2）自感电动势大小：
E L I t
4、自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及有无 铁心有关
L中电流增加，即推迟了电流达到正常值
的时间。
演示2
断电 论：P23
断 电 自 感
.
要 闪 亮 一 下 才 熄 灭
为 什 么 灯 不 是 立 即
熄
灭
，
而
再看一遍
.
现象分析
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。
第五章《电磁感应》
第六节 《互感和自感》
.
线圈L1
线圈L2
P G
G D
A
B
S
.
一、互感现象
1、定义：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、本质：一种电磁感应现象
.
3、应用：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。
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。
.
3.自感电动势的方向
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流方向相反； 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流方向相同。
2、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。
3、自感现象中产生的电动势叫自感电动势。
（1）自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变
化。 （2）自感电动势大小：
E L I t
4、自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及有无 铁心有关
《自感互感磁场能量》课件
磁场强度法：通 过测量磁场强度 来计算磁场能量
电磁场法：通过 测量电磁场来计 算磁场能量
磁场能量的计算公式
磁场能量： E=1/2*B ^2*V
B：磁场 强度，单 位为特斯 拉（T）
V：体积，
单位为立
方
米
（m^3）
磁场能量 单位：焦 耳（J）
磁场能量 与磁场强 度、体积 成正比
磁场能量 与磁场强 度、体积 的平方成 正比
自感和互感现象的定义
自感现象：当线圈中电流发生变化时，线 圈自身会产生感应电动势，这种现象称为 自感现象。
互感现象：当两个线圈相互靠近时，一 个线圈中的电流变化会引起另一个线圈 中产生感应电动势，这种现象称为互感 现象。
自感系数：描述自感现象的物理量，表示 线圈自身产生感应电动势的能力。
互感系数：描述互感现象的物理量，表示 两个线圈之间产生感应电动势的能力。
电磁波：利用磁场的变化产 生电磁波，如无线电波、微 波等
磁存储：利用磁场对磁性材 料的作用，如硬盘、磁带等
磁悬浮：利用磁场对磁性 材料的作用，使物体悬浮 在空中，如磁悬浮列车、 磁悬浮轴承等
磁医疗：利用磁场对人体的 作用，如磁疗、磁共振等
磁场能量的保护措施
避免磁场干扰：保持磁场与电子设备的距离，避免磁场对电子设备的干扰 磁场屏蔽：使用磁场屏蔽材料，如铁、铜等，将磁场与外界隔离 磁场隔离：将磁场与敏感设备隔离，避免磁场对敏感设备的影响 磁场监测：定期监测磁场强度和分布，及时发现磁场异常并采取措施
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自感在电路中的应用：自感在电路中常用于 制作电感器、变压器等电子元件，用于滤波、 稳压、调谐等电路中。
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自感在电路中的影响：自感在电路中会影响 电路的频率响应和阻抗特性，需要合理设计 电路参数以避免自感带来的负面影响。
高二物理第四章第6节-互感和自感课件ppt.ppt
在 整 堂 课 的 教学中 ，刘教 师总是 让学生 带着问 题来学 习，而 问题的 设置具 有一定 的梯度 ，由浅 入深， 所提出 的问题 也很明 确
实验探究自感规律
IA
B原
S A
IA
线圈中电流减少时，
又会怎么样呢？
■如何改进实验电路？ ■预测一下实验现象？ ■如何解释实验现象？
在 整 堂 课 的 教学中 ，刘教 师总是 让学生 带着问 题来学 习，而 问题的 设置具 有一定 的梯度 ，由浅 入深， 所提出 的问题 也很明 确
IA
B原
E
S AI
IA
线圈中电流减少时，
又会怎么样呢？
■如何改进实验电路？ ■预测一下实验现象？ ■如何解释实验现象？
B
感
线圈中自感电流方向与原电流方向相同
阻碍原电流变小
在 整 堂 课 的 教学中 ，刘教 师总是 让学生 带着问 题来学 习，而 问题的 设置具 有一定 的梯度 ，由浅 入深， 所提出 的问题 也很明 确
R IA
B原
E
IB B
IA A
B
感
■如何设计实验电路？ ■如何改进实验电路？ ■预测一下实验现象？ ■如何解释实验现象？
在 整 堂 课 的 教学中 ，刘教 师总是 让学生 带着问 题来学 习，而 问题的 设置具 有一定 的梯度 ，由浅 入深， 所提出 的问题 也很明 确
自身的电流变大
S
B
自身的内部磁场变化
在 整 堂 课 的 教学中 ，刘教 师总是 让学生 带着问 题来学 习，而 问题的 设置具 有一定 的梯度 ，由浅 入深， 所提出 的问题 也很明 确
铝环为什么会跳起？
互感
通电线圈回路电流变化 磁场发生变化 另一线圈磁通量变化 产生感应电动势
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单位体积内的磁场能量
第七章 电磁感应
磁能密度
Wm B 2 wm V 2
在飞匀强场中，体积为的空间内磁场能量为
Wm wm dV
V
V
B2 dV 2
总磁 能
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ΦI
NΦ
自感系 数
NΦ I
LI
单位：1 亨利 （ H ）= 1 韦伯 / 安培 （1H 106 H
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§7-4 自感 互感 磁场能量
影响自感系数的因素
第七章 电磁感应
1）线圈自身的性质（如线圈形状、大小及 匝数）； 2）线圈周围介质。
3.自感电动势
d dI dL L ( L I ) dt dt dt
dL 0 时， 当 dt
dI L L dt
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§7-4 自感 互感 磁场能量
第七章 电磁感应
例7-4 长直密绕螺线管,长为l,横截面积为S， 线圈的总匝数为N,管中充满磁导率为 的非铁磁 介质，求其自感。 已知：l , S, N , 求：L
1mH 103 H , 1μ H 106 H
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§7-4 自感 互感 磁场能量
影响互感系数的因素
第七章 电磁感应
1）线圈自身的性质（如线圈形状、大小及 匝数）； 2）线圈周围介质； 3）两个线圈的相对位置。
3.互感电动势
d 21 dI1 21 M dt dt
§7-4 自感 互感 磁场能量 一、自感
1.自感现象
第七章 电磁感应
由于回路中电流变化而在回路自身中引起感 应电动势的现象，称为自感现象。由此引起的 电动势称为自感电动势。
I
B
上页
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返回
帮助
§7-4 自感 互感 磁场能量
2.自感系数
穿过闭合电流回路的磁通量 若线圈有 N 匝
磁 链
第七章 电磁感应
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§7-4 自感 互感 磁场能量 三、磁场的能量
1.自感线圈储存的磁场能量
R
L
第七章 电磁感应
I
电路接通后回路中的电流从零增加到I，设某瞬时t 回路中的电流为 i (0 I )
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K
§7-4 自感 互感 磁场能量
线圈中产生的自感电动势为：
第七章 电磁感应
帮助
§7-4 自感 互感 磁场能量
2.互感系数
第七章 电磁感应
I1
I2
在电流回路中所产生的磁通量
21 M 21I1
I 2 在 I1 电流回路 中所产生的磁通量
12 M12 I 2
理论可证明
互感系数
M12 M 21 M
单位：1 亨利 （ H ）= 1 韦伯 / 安培 （1 Wb / A）
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§7-4 自感 互感 磁场能量 二、互感
1.互感现象
第七章 电磁感应
设有两个彼此邻近的回路，当其中一个回路中的电 流变化时，通过另一回路的磁通量也跟着变化，从而在
回路中产生感应电动势的现象，称为互感现象。由此引
起的电动势称为互感电动势。
B1
I1 I2
B2
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返回
di L L dt
在t t dt时间内，电源克服自感电动势所作 的功为：
dA Lidt Lidi
线圈中的电流从零增长到I的过程中，电源克服 自感电动势所作的功为：
A
I
0
1 2 Lidi LI 2
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§7-4 自感 互感 磁场能量
第七章 电磁感应
线圈中的电流达到稳定值I时，线圈中磁场的能量为：
Wm 1 LI 2 2
对于一个长直螺线管，若其中通有电流I,则：
B nI , L n V
2
总磁 能
1 2 1 2 B 2 B2 Wm LI n V ( ) V 2 2 n 2
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§7-4 自感 互感 磁场能量
S
l
B
E
解: 先设电流 I
L
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§7-4 自感 互感 磁场能量
解: 先设电流 I B
第七章 电磁感应
nN l
L
设有电流I通过长直螺线管，螺线管内的磁 感强度大小为：
B nI
通过螺线管的磁链为：
N NΦ NBS N IS l
2 N2 L n V L S I l
第七章 电磁感应
磁能密度
Wm B 2 wm V 2
在飞匀强场中，体积为的空间内磁场能量为
Wm wm dV
V
V
B2 dV 2
总磁 能
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ΦI
NΦ
自感系 数
NΦ I
LI
单位：1 亨利 （ H ）= 1 韦伯 / 安培 （1H 106 H
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§7-4 自感 互感 磁场能量
影响自感系数的因素
第七章 电磁感应
1）线圈自身的性质（如线圈形状、大小及 匝数）； 2）线圈周围介质。
3.自感电动势
d dI dL L ( L I ) dt dt dt
dL 0 时， 当 dt
dI L L dt
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§7-4 自感 互感 磁场能量
第七章 电磁感应
例7-4 长直密绕螺线管,长为l,横截面积为S， 线圈的总匝数为N,管中充满磁导率为 的非铁磁 介质，求其自感。 已知：l , S, N , 求：L
1mH 103 H , 1μ H 106 H
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§7-4 自感 互感 磁场能量
影响互感系数的因素
第七章 电磁感应
1）线圈自身的性质（如线圈形状、大小及 匝数）； 2）线圈周围介质； 3）两个线圈的相对位置。
3.互感电动势
d 21 dI1 21 M dt dt
§7-4 自感 互感 磁场能量 一、自感
1.自感现象
第七章 电磁感应
由于回路中电流变化而在回路自身中引起感 应电动势的现象，称为自感现象。由此引起的 电动势称为自感电动势。
I
B
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§7-4 自感 互感 磁场能量
2.自感系数
穿过闭合电流回路的磁通量 若线圈有 N 匝
磁 链
第七章 电磁感应
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§7-4 自感 互感 磁场能量 三、磁场的能量
1.自感线圈储存的磁场能量
R
L
第七章 电磁感应
I
电路接通后回路中的电流从零增加到I，设某瞬时t 回路中的电流为 i (0 I )
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K
§7-4 自感 互感 磁场能量
线圈中产生的自感电动势为：
第七章 电磁感应
帮助
§7-4 自感 互感 磁场能量
2.互感系数
第七章 电磁感应
I1
I2
在电流回路中所产生的磁通量
21 M 21I1
I 2 在 I1 电流回路 中所产生的磁通量
12 M12 I 2
理论可证明
互感系数
M12 M 21 M
单位：1 亨利 （ H ）= 1 韦伯 / 安培 （1 Wb / A）
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§7-4 自感 互感 磁场能量 二、互感
1.互感现象
第七章 电磁感应
设有两个彼此邻近的回路，当其中一个回路中的电 流变化时，通过另一回路的磁通量也跟着变化，从而在
回路中产生感应电动势的现象，称为互感现象。由此引
起的电动势称为互感电动势。
B1
I1 I2
B2
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di L L dt
在t t dt时间内，电源克服自感电动势所作 的功为：
dA Lidt Lidi
线圈中的电流从零增长到I的过程中，电源克服 自感电动势所作的功为：
A
I
0
1 2 Lidi LI 2
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§7-4 自感 互感 磁场能量
第七章 电磁感应
线圈中的电流达到稳定值I时，线圈中磁场的能量为：
Wm 1 LI 2 2
对于一个长直螺线管，若其中通有电流I,则：
B nI , L n V
2
总磁 能
1 2 1 2 B 2 B2 Wm LI n V ( ) V 2 2 n 2
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§7-4 自感 互感 磁场能量
S
l
B
E
解: 先设电流 I
L
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§7-4 自感 互感 磁场能量
解: 先设电流 I B
第七章 电磁感应
nN l
L
设有电流I通过长直螺线管，螺线管内的磁 感强度大小为：
B nI
通过螺线管的磁链为：
N NΦ NBS N IS l
2 N2 L n V L S I l