4.6《互感和自感》PPT课件(共35页)
合集下载
46互感和自感PPT课件
2.自感电动势的方向：增反减同 3.自感电动势的大小:自感电动势正比于电流变化率
E L • I t
4.自感系数： L 简称自感或电感 反映线圈自身
实验表明，线圈越长，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。
（ ）A
A．灯A立即熄灭 B．灯A慢慢熄灭 C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭 D．灯A突然闪亮一下再突然熄灭
A
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
（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（μH）
四、磁场的能量
思考：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。
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。
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
4.6 互感和自感
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、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.
E L • I t
4.自感系数： L 简称自感或电感 反映线圈自身
实验表明，线圈越长，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。
（ ）A
A．灯A立即熄灭 B．灯A慢慢熄灭 C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭 D．灯A突然闪亮一下再突然熄灭
A
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
（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（μH）
四、磁场的能量
思考：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。
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。
结束语
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
讲师：XXXXXX XX年XX月XX日
4.6 互感和自感
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、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.
4.6互感和自感课件
与线圈并联的灯泡
• 三、日光灯的工作原理 • 1．构造 • 日光灯的电路如图所示，由日光灯管、镇 流器、开关等组成．
• 2．启动前 • 管内气体未导通，启动器动触片与静触片处于 分离状态． • 3．日光灯的启动 • 当开关闭合时，电源把电压加在启动器的两电 极之间，使氖气放电而发出辉光，辉光产生的 热量使U形动触片膨胀伸长与静触片接触，从 而接通电路，于是镇流器的线圈和灯管的灯丝 中就有电流通过；
• 【针对训练】 3.在如图所示的电路中，两个相 同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感 线圈L和一个滑动变阻器R.闭合开关S后，调整 R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个 灯泡的电流为I.然后，断开S.若t′时刻再闭合S， 则在t′前后的一小段时间内，正确反映流过L1 的电流i1、流过L2的电流i2随时间t的变化的图 象是( )
• 若S1、S2均闭合后，先断开S2时，通过A、B两 灯的电流相同，亮度也相同，再断开S1时，因 线圈L中的自感电动势的作用会使A、L、B、r 所在回路中的电流不能立即减小为零，结果A、 B都会同时逐渐熄灭，所以D选项错误． • 答案：AC
• 【题后总结】(1)断电自感时不一定会出现闪 亮的情况，是否有闪亮情况应对断电前线圈和 灯泡中电流的大小进行比较加以判定． • (2)通电自感和断电自感中，电感线圈中产生 自感电动势对“原电流的变化”进行阻碍，延 缓了原电流的变化．
ΔI L Δt
• 四、自感现象中的磁场能量 • 1．线圈中电流从无到有时，磁场从无到有， 磁场 磁场 电源的能量输送给 ，储存在 磁场 中． • 2．线圈中电流减小时， 中的能量释放 出来转化为电能．
• 一、对互感现象和自感现象的理解 • 1．对互感现象的理解 • (1)互感现象是一种常见的电磁感应现象，它 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． • (2)互感现象可以把能量由一个电路传到另一 个电路．变压器就是利用互感现象制成的． • (3)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，这时要求设法减小电 路间的互感．
课件8：4.6互感和自感
18
解析：闭合 S 时，由于 L 的自感作用，A 灯逐渐变亮，B 灯立 即变亮，稳定时两灯一样亮，A 错误，B 正确；断开 S 时，由于 L 的自感作用，A、B 两灯都不会立即熄灭，通过 A 灯的电流方向不 变，但通过 B 灯的电流反向，C 错误；又因通过 A 灯的电流不会 比原来的大，故 A 灯不会闪亮一下再熄灭，D 错误。
答案：选 B
15
3．在如图所示的电路中，两个相同的电流表 G1 和 G2 的零点 均在刻度盘中央，当电流从“＋”接线柱流入时，指针向左摆；当电 流从“－”接线柱流入时，指针向右摆。在电路接通后再断开开关 S 的瞬间，下列说法中正确的是( )
A．G1 指针向右摆，G2 指针向左摆 B．G1 指针向左摆，G2 指针向右摆 C．两表指针都向右摆 D．两表指针都向左摆
答案：选 B
19
THANK YOU
20
阻碍 电
灯泡 A1
流的增加
较慢地亮起来
断开开关的瞬间，
阻碍 电
灯泡 A
逐渐变暗
流的减小
3
3．自感系数 (1)自感电动势的大小
E＝LΔΔIt，其中 L 是自感系数，简称自感或电感，单位： 亨利 ， 符号 H 。
(2)自感系数大小的决定因素
自感系数与线圈的 大小 、形状、 圈数 ，以及是否有 铁芯 等
16
解析：当开关 S 闭合时，流经电感线圈 L 的电流方向自左向右。 当断开开关 S 的瞬间，通过线圈 L 的电流将变小，根据楞次定律可 知，感应电流方向与原电流方向相同，也将是自左向右流，以阻碍 原电流减小的变化。这样在由 L、G2、R 及 G1 组成的闭合电路中， 感应电流将从 G2 的负接线柱流入，因而 G2 的指针向右偏；感应电 流将从 G1 的正接线柱流入，因而 G1 的指针向左偏。
解析：闭合 S 时，由于 L 的自感作用，A 灯逐渐变亮，B 灯立 即变亮，稳定时两灯一样亮，A 错误，B 正确；断开 S 时，由于 L 的自感作用，A、B 两灯都不会立即熄灭，通过 A 灯的电流方向不 变，但通过 B 灯的电流反向，C 错误；又因通过 A 灯的电流不会 比原来的大，故 A 灯不会闪亮一下再熄灭，D 错误。
答案：选 B
15
3．在如图所示的电路中，两个相同的电流表 G1 和 G2 的零点 均在刻度盘中央，当电流从“＋”接线柱流入时，指针向左摆；当电 流从“－”接线柱流入时，指针向右摆。在电路接通后再断开开关 S 的瞬间，下列说法中正确的是( )
A．G1 指针向右摆，G2 指针向左摆 B．G1 指针向左摆，G2 指针向右摆 C．两表指针都向右摆 D．两表指针都向左摆
答案：选 B
19
THANK YOU
20
阻碍 电
灯泡 A1
流的增加
较慢地亮起来
断开开关的瞬间，
阻碍 电
灯泡 A
逐渐变暗
流的减小
3
3．自感系数 (1)自感电动势的大小
E＝LΔΔIt，其中 L 是自感系数，简称自感或电感，单位： 亨利 ， 符号 H 。
(2)自感系数大小的决定因素
自感系数与线圈的 大小 、形状、 圈数 ，以及是否有 铁芯 等
16
解析：当开关 S 闭合时，流经电感线圈 L 的电流方向自左向右。 当断开开关 S 的瞬间，通过线圈 L 的电流将变小，根据楞次定律可 知，感应电流方向与原电流方向相同，也将是自左向右流，以阻碍 原电流减小的变化。这样在由 L、G2、R 及 G1 组成的闭合电路中， 感应电流将从 G2 的负接线柱流入，因而 G2 的指针向右偏；感应电 流将从 G1 的正接线柱流入，因而 G1 的指针向左偏。
第四章第六节《互感和自感》PPT课件
A
A2
A1
断电自感电路图 通电自感电路图
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。
自感电动势的大小： E L I
t
自感系数
线圈产生自感电动势的大小与线圈本身的一些特性有关。 这些特性用自感系数（L）表示。简称自感或电感。
大小：由线圈本身结构决定。其长度越长、横截面越大、
匝数越多自感系数越大，有铁芯比无铁芯自感系数大得多。
10
电路断开瞬间，电流变小到零，穿
分 过线圈L的磁通量逐渐减小，L中产生的
析 感应电动势的方向与原来的电流方向相
同，阻碍L中电流减小，即推迟了电流减
小到零的时间。
自学提纲
1.自感电动势的大小取决于什么？其 表达式是什么？示中各符号代表什 么？
2.自感系数的大小与什么因素有关 ？它的主单位是什么？常用单位还 有那些？各单位的符号怎么写？
第四章 电磁感应
一、互感的定义 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。
二、互感的特点：（1）传递信息 （2）传递能量
三．应用互感：
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：
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
《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。
物理46《互感和自感》 (新人教选修32)PPT课件
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
B．灯A慢慢熄灭
A
C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭
D．灯A突然闪亮一下再突然熄灭
13
课堂训练
1、演示自感的实验电路图如右图所示，
L是电感线圈，A1、A2是规格相同的
灯泡，R的阻值与L的直流电阻值相同。
You Know, The More Powerful You Will Be
15
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟Biblioteka 的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
分析： 电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的 磁通量逐渐增加，L中产生的感应电动势的方向
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。
7
演示实验2
接通电路，待灯泡A正常
发光。然后断开电路，观察 到什么现象？
8
3、自感电动势的作用： 阻碍导体中原来电流的变化。
1）导体中原电流增大时，自感电动势阻碍它增大。 2）导体中原电流减小时，自感电动势阻碍它减小。
5
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。
6
演示实验1
A1、A2是规格完全一样的灯泡。 闭合电键S，调节变阻器R，使A1、 A2亮度相同，再调节R1，使两灯正
高中物理《互感和自感》最新PPT课件
2019/8/17
二、自感现象：当一个线圈中电流变化,在本身线圈中 产生感应电动势的现象。
■自感电动势：由自感现象产生的感应电动势叫做自 感电动势。
1、自感电动势作用：阻碍原电流的变化。
2、自感电动势大小：与电流强度的变化率成正比。
即：E自
=
L
△I
△t
自感系数
2019/8/17
影响因素：线圈大小、形状、
应电动势呢?
A
L
■如何设计实验电路？
■预测一下实验现象？
B
R
■如何改进实验电路？
■如何解释实验现象？
2019/8/17
情景3：当线圈中的电流增加时,会产生感应电动势； 那么当线圈中的电流减小时，又会怎么样呢?
A
L
■预测一下实验现象？
■如何改进实验电路？
BB
R
■预测一下实验现象？
■如何解释实验现象？
匝数、有无铁芯等 单位：亨利（H）
用传感器研究自感现象：
A L
电流传感器
L
R
电流传感器
B
R
I
数据采集器
电脑
0
t
2019/8/17
自感现象的应用—日光灯
2019/8/17
自感现象的防止
2019/8/17
油浸开关 双线绕法Fra bibliotek问题与练习：
如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身 的电阻较小，则：
（1）当开关S由断开变为闭合时，A灯泡的亮度 将如何变化？
互感和自感
情景1：
2019/8/17
一、互感现象：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。 1、互感电动势：由互感现象产生的感应电动势叫做互 感电动势。 2、作用：互感现象可以把能量从一个电路传到另一个 电路。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
沿已有的闭合回路流动
三、自感系数
1、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比
I EL t
2、自感系数 L－简称自感或电感 3、自感物理意义：描述线圈产生自感电动势的能力 （1）决定线圈自感系数的因素： 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。 （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（μ H）
课堂训练 1、演示自感的实验电路图如右图所示， L是电感线圈，A1、A2是规格相同的 灯泡，R的阻值与L的直流电阻值相同。 当开关由断开到合上时，观察到的自 A1 感现象是 比 A2 先亮，最后达到 同样亮。 L R A1 A2
S
R1
2、上图中，电阻R的电阻值和电感L的自感系数都很 大，但L的直流电阻值很小，A1、A2是两个规格相同 A2 比 A1 先亮，最后 的灯泡。则当电键S闭合瞬间， A1 比 A2 亮 。
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 不一致 线圈插铁芯
4.6《互感和自感》
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？
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。
日光灯工作原理 日光灯的整体电路如图所示。其工作原理是：当开关接 通的时候，电源电压立即通过镇流器和灯管灯丝加到启辉器 的两极。220伏的电压立即使启辉器的惰性气体电离，产生 辉光放电。辉光放电的热量使双金属片受热膨胀，两极接触。 电流通过镇流器、启辉器触极和两端灯丝构成通路。灯丝很 快被电流加热，发射出大量电子。这时，由于启辉器两极闭 合，两极间电压为零，辉光放电消失，管内温度降低；双金 属片自动复位，两极断开。在两极断开的瞬间，电路电流突 然切断，镇流器产生很大的自感电动势，与电源电压叠加后 作用于管两端。灯丝受热时发射出来的大量电子，在灯管两 端高电压作用下，以极大的速度由低电势端向高电势端运动。 在加速运动的过程中，碰撞管内氩气分子，使之迅速电离。 氩气电离生热，热量使水银产生蒸气，随之水银蒸气也被电 离，并发出强烈的紫外线。在紫外线的激发下，管壁内的荧 光粉发出近乎白色的可见光。 日光灯正常发光后。由于交流电不断通过镇流器的线圈，线 圈中产生自感电动势，自感电动势阻碍线圈中的电流变化， 这时镇流器起降压限流的作用，使电流稳定在灯管的额定电 流范围内，灯管两端电压也稳定在额定工作电压范围内。由 于这个电压低于启辉器的电离电压，所以并联在两端的启辉 器也就不再起作用了。
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。
A
L
S
观察：当电路断开时，灯泡A的亮度变化情况。
A L
S
现象：S断开时，A 灯突然闪亮一下才熄灭。
自感现象.swf
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。
课堂训练
3、如图所示的电路中，D1和D2是 两个相同的小灯泡，L是一个自感 系数相当大的线圈，其阻值与R相 同。在电键接通和断开时，灯泡 D1和D2亮暗的顺序是 A. 接通时D1先达最亮，断开时D1后灭
B. 接通时D2先达最亮，断开时D2后灭 C. 接通时D1先达最亮，断开时D2后灭 D. 接通时D2先达最亮，断开时D1后灭 D1 D2
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。
S
R1
自感现象.swf
观察：重新接通电路时，两个灯泡亮度变化情况。
L A1
R A2
ห้องสมุดไป่ตู้
现象：
S R1 灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐 渐亮起来。
自感现象.swf
问题：与线圈相连的灯泡为什么要过一会才亮？
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。
一、互感现象
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感。
实验一：
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。 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。 L A1 R A2
四、磁场的能量
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。
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、自感现象应用— 日光灯原理
日光灯结构：
日光灯的工作原理
L
S
R
A
课堂训练
4、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 断开电键的瞬间会有 A . 灯A立即熄灭 B . 灯A慢慢熄灭 C . 灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭 D . 灯A突然闪亮一下再突然熄灭 L A
A
镇流器的作用
1、点燃时产生瞬时高压 2、工作时降压限流
小结
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。互感现象产生的 感应电动势，称为互感电动势。 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。 I （2）自感电动势大小： E L t 4、自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及有无 铁心有关 5、磁场具有能量