互感和自感-课件
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电工学自感互感ppt课件
分。
变压器
在交流电路中，电感元件可以组 成变压器，实现电压和电流的变
换，以及电气隔离。
无功补偿
在交流电网中，电感元件可以用 于无功补偿，提高电网的功率因
数，改善电能质量。
电感元件在滤波电路中的应用
低通滤波器
电感与电容元件可以组成低通滤波器，允许低频信号通过，抑制 高频信号。
高通滤波器
利用电感元件，可以组成高通滤波器，用于消除低频噪声，提取高 频信号。
电工学自感互感ppt课件
• 自感现象 • 互感现象 • 电感元件的特性 • 电感元件的应用 • 自感和互感的实验研究
01 自感现象
自感现象的定义
自感现象
当一个线圈中的电流发生变化时 ，会在自身产生一个感应电动势 ，阻碍电流的变化，这种现象称 为自感现象。
产生原因
由于磁场的变化导致线圈中的磁 通量发生变化，从而产生感应电 动势。
03 电感元件的特性
电感元件的电压电流关系
总结词
电感元件的电压和电流之间存在相位差，即电压超前电流90 度。
详细描述
当交流电通过电感元件时，由于磁场的变化，会产生感应电 动势，这个电动势会阻碍电流的变化。因此，电感元件的电 压和电流之间存在相位差，即电压超前电流90度。
电感元件的功率损耗
总结词
带通滤波器与带阻滤波器
通过调整电感与电容的参数，还可以实现带通或带阻滤波，允许或 抑制特定频段的信号通过。
电感元件在谐振电路中的应用
1 2 3
串联谐振
在串联谐振电路中，电感与电容的阻抗相互抵消 ，使得整个电路呈现纯阻性。此时，电流最大， 而电压与电阻成正比。
并联谐振
在并联谐振电路中，电感与电容的电流相互抵消 ，总电流为零。此时，电压最大，而电流与电阻 成正比。
变压器
在交流电路中，电感元件可以组 成变压器，实现电压和电流的变
换，以及电气隔离。
无功补偿
在交流电网中，电感元件可以用 于无功补偿，提高电网的功率因
数，改善电能质量。
电感元件在滤波电路中的应用
低通滤波器
电感与电容元件可以组成低通滤波器，允许低频信号通过，抑制 高频信号。
高通滤波器
利用电感元件，可以组成高通滤波器，用于消除低频噪声，提取高 频信号。
电工学自感互感ppt课件
• 自感现象 • 互感现象 • 电感元件的特性 • 电感元件的应用 • 自感和互感的实验研究
01 自感现象
自感现象的定义
自感现象
当一个线圈中的电流发生变化时 ，会在自身产生一个感应电动势 ，阻碍电流的变化，这种现象称 为自感现象。
产生原因
由于磁场的变化导致线圈中的磁 通量发生变化，从而产生感应电 动势。
03 电感元件的特性
电感元件的电压电流关系
总结词
电感元件的电压和电流之间存在相位差，即电压超前电流90 度。
详细描述
当交流电通过电感元件时，由于磁场的变化，会产生感应电 动势，这个电动势会阻碍电流的变化。因此，电感元件的电 压和电流之间存在相位差，即电压超前电流90度。
电感元件的功率损耗
总结词
带通滤波器与带阻滤波器
通过调整电感与电容的参数，还可以实现带通或带阻滤波，允许或 抑制特定频段的信号通过。
电感元件在谐振电路中的应用
1 2 3
串联谐振
在串联谐振电路中，电感与电容的阻抗相互抵消 ，使得整个电路呈现纯阻性。此时，电流最大， 而电压与电阻成正比。
并联谐振
在并联谐振电路中，电感与电容的电流相互抵消 ，总电流为零。此时，电压最大，而电流与电阻 成正比。
《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
互感和自感-PPT课件
5
再思考
断电自感中 A在熄灭前一定会 闪亮一下吗？
6
思考与讨论
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
7
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
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？
1
实验探究——通电自感
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） 现象：A2比A1先亮.
2
实验探究——断电自感
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)
现象：A在熄灭前闪 亮一下.
3
分析与讨论
实验（1）和实验(2)中的两种现象
现象：A2比A1先亮.
现象：A在熄灭前闪 亮一下.
4自Leabharlann 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.
三、自感现象的应用---日光灯的工作原理
归纳出日光灯的工作过程 通电——启动器氖气放电——U形触片受热膨胀——接通镇流
再思考
断电自感中 A在熄灭前一定会 闪亮一下吗？
6
思考与讨论
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
7
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
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？
1
实验探究——通电自感
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） 现象：A2比A1先亮.
2
实验探究——断电自感
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)
现象：A在熄灭前闪 亮一下.
3
分析与讨论
实验（1）和实验(2)中的两种现象
现象：A2比A1先亮.
现象：A在熄灭前闪 亮一下.
4自Leabharlann 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.
三、自感现象的应用---日光灯的工作原理
归纳出日光灯的工作过程 通电——启动器氖气放电——U形触片受热膨胀——接通镇流
人教版高中物理《互感和自感》PPT优秀课件
？ 线圈产生感应电动势
阻碍电
流减小（补偿）
1 感应电流方向如何？
2 原电流方向如何？
I
灯逐渐熄灭
3 通过灯的电流怎样变化？ O
t
在自感现象中产生的电动势叫自感电动势，用E表示。
总是阻碍电流的变化，及延缓电流变化
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）方向相同。
的电流随时间变化的图象是下图中的哪
一个( ) D
i2
A
i1
L
S
i1 i
i2
O -i2
t1
-i1
A
i1 i
Байду номын сангаасi2
t
O -i2
t1
-i1
B
i i1
i1 i
i2
i2
O t -i2
t1
t
O -i2
t1
t
-i1
C
-i1
D
练习３
如图所示，Ａ、Ｂ两灯的电阻均为Ｒ，Ｓ１闭合时两灯的 亮度一样，若再闭合Ｓ２，待稳定后将Ｓ１断开，则在断开
再D长．的路开，一关步步S也接能走通完，瞬再短间的路及，不接迈开通双脚稳也无定法到后达。，灯泡有由a到b的电流，
任何的限制，都是从自己的内心开始的。 不大可能的事也许今天实现，根本不可能的事也许明天会实现。
推而销产 在品要开针对关顾客S的断心，开不要瞬针对间顾客，的头灯。 泡中有从b到a的电流
世上并没有用来鼓励工作努力的赏赐，所有的赏赐都只是被用来奖励工作成果的。
阻不计,则在闭合S的瞬间，通过L的电流为 0A,通
互感和自感 课件
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。
2．对自感现象的理解 (1)对自感现象的理解： 自感现象是一种电磁感应现象，遵守法拉第电磁感应 定律和楞次定律。 (2)对自感电动势的理解： ①产生原因： 通过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发 生变化，因而在原线圈上产生感应电动势。
②自感电动势的方向： 当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相 反；当原电流减小时，自感电动势方向与原电流方向相同 (即：增反减同)。 ③自感电动势的作用： 阻碍原电流的变化，而不是阻止，原电流仍在变化， 只是使原电流的变化时间变长，即总是起着推迟电流变化 的作用。
体开始放电，于是日光灯管成为电流的通路开始发光。启 动器相当于一个自动开关。日光灯正常工作后处于断开状 态，启动器损坏的情况下可将连接启动器的两个线头作一 个短暂接触也可把日光灯启动。启动时电流流经途径是镇 流器、启动器、灯丝，启动后电流流经途径是镇流器、灯 丝、日光灯管。
4．日光灯正常工作时镇流器的作用 由于日光灯使用的是交流电源，电流的大小和方向做 周期性变化。当交流电的大小增大时，镇流器上的自感电 动势阻碍原电流增大，自感电动势与原电压反向；当交流 电的大小减小时，镇流器上的自感电动势阻碍原电流减小， 自感电动势与原电压同向。可见镇流器的自感电动势总是 阻碍电流的变化，正常工作时镇流器就起着降压、限流的 作用。
2．自感现象的分析思路 (1)明确通过自感线圈的电流的变化情况(增大还是减小)。 (2)根据楞次定律，判断自感电动势方向。 (3)分析线圈中电流变化情况，电流增强时(如通电时)， 由于自感电动势方向与原电流方向相反，阻碍电流增加，因此 电流逐渐增大；电流减小时(如断电时)，线圈中电流逐渐减小。
互感和自感 课件
(4)电路断开瞬间，回路中电流从L中原来的电流开始减小．
题型二 自感现象的图象问题 如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L
的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值．在t＝0时刻闭 合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S.下列表示A、B 两点间电压UAB随时间t变化的图象中，正确的是( B )
内的磁场能转化为电能用以维持这个闭合回路中保持一定时间 的电流，电流逐渐减小，线圈中的磁场减弱，磁场能减少，当 电流为零时，线圈中原储存的磁场能全部转化为电能并通过灯 泡(或电阻)转化为内能．所以，在自感现象中是电能转化为线 圈内的磁场能或线圈内的磁场能转化为电能的过程，因此自感 现象遵循能量转化和守恒定律．
知识点二 自感现象 1．定义：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应
现象． 2．本质分析：由法拉第电磁感应定律知道，穿过线路的磁
通量发生变化时，线路中就产生感应电动势．在自感现象中， 由于流过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生 变化而产生自感电动势．
3．从能量角度分析：在断电自感实验中，S断开前，线圈L
零．故选B. 点评：本题考查了综合运用楞次定律和欧姆定律分析自感现 象的能力，要注意电势差的正负．
线圈中电流开始减小，即从IA减小，故LA慢慢熄灭，LB闪亮后
才慢慢熄灭，C错误、D正确．
点评：(1)本题是通电自感和断电自感问题，根据是明确线圈中 自感电动势的方向是阻碍电流的变化，体现电流的“惯性”．
(2)分析自感电流的大小时，应注意“L的自感系数足够大，其
直流电阻忽略不计”这一关键语句． (3)电路接通瞬间，自感线圈相当于断路．
(3)自感电动势E感与哪些因素有关． 自感电动势E感可以写成E感＝n ，由于磁通量的变化是电
题型二 自感现象的图象问题 如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，电感L
的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值．在t＝0时刻闭 合开关S，经过一段时间后，在t＝t1时刻断开S.下列表示A、B 两点间电压UAB随时间t变化的图象中，正确的是( B )
内的磁场能转化为电能用以维持这个闭合回路中保持一定时间 的电流，电流逐渐减小，线圈中的磁场减弱，磁场能减少，当 电流为零时，线圈中原储存的磁场能全部转化为电能并通过灯 泡(或电阻)转化为内能．所以，在自感现象中是电能转化为线 圈内的磁场能或线圈内的磁场能转化为电能的过程，因此自感 现象遵循能量转化和守恒定律．
知识点二 自感现象 1．定义：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应
现象． 2．本质分析：由法拉第电磁感应定律知道，穿过线路的磁
通量发生变化时，线路中就产生感应电动势．在自感现象中， 由于流过线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生 变化而产生自感电动势．
3．从能量角度分析：在断电自感实验中，S断开前，线圈L
零．故选B. 点评：本题考查了综合运用楞次定律和欧姆定律分析自感现 象的能力，要注意电势差的正负．
线圈中电流开始减小，即从IA减小，故LA慢慢熄灭，LB闪亮后
才慢慢熄灭，C错误、D正确．
点评：(1)本题是通电自感和断电自感问题，根据是明确线圈中 自感电动势的方向是阻碍电流的变化，体现电流的“惯性”．
(2)分析自感电流的大小时，应注意“L的自感系数足够大，其
直流电阻忽略不计”这一关键语句． (3)电路接通瞬间，自感线圈相当于断路．
(3)自感电动势E感与哪些因素有关． 自感电动势E感可以写成E感＝n ，由于磁通量的变化是电
互感和自感 课件
图5
(1)若开始 I1>I2，则灯 LA 会闪亮一下(I1、I2 差别越大闪亮越明显， 但差别过大有可能会烧坏灯泡)；即当线圈的直流电阻 RL<RLA 时， 会出现 LA 灯闪亮的情况。 (2)若 RL≥RLA，I1≤I2，则不会出现 LA 灯闪亮一下的情况，但灯 泡会逐渐熄灭。
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 2I0
图2
解析 当 S 合上时，电路的电阻减小，电路中电流要增大，故 L 要产生自感电动势，阻碍电路中的电流增大，但阻碍不是阻止； 当 S 闭合电流稳定后，L 的阻碍作用消失，电路的电流为 2I0，D 项正确。 答案 D
名师点睛 自感问题的求解策略 自感现象是电磁感应现象的一种特例，它仍遵循电磁感应定律。 分析自感现象除弄清这一点之外，还必须抓住以下三点：(1)自感 电动势总是阻碍电路中原来电流的变化。(2)“阻碍”不是“阻 止”。“阻碍”电流变化的实质是使电流不发生“突变”，使其 变化过程有所延缓。(3)当电路接通瞬间，自感线圈相当于断路； 当电路稳定时，相当于电阻，如果线圈没有电阻，相当于导线(短 路)；当电路断开瞬间，自感线圈相当于电源。
2．公式：E
＝L
ΔI Δt
，其中
L
是自感系数，简称自感或电感，单
位： 亨利 。符号： H 。1 mH＝10－3 H,1 μH＝10－6 H。
3．决定因素：与线圈的大小、形状、 匝数 ，以及是否有铁芯等
因素有关，与 E、ΔI、Δt 等无关。
[要 点 精 讲] 要点1 对自感现象的理解
(1)对自感现象的理解 自感现象是一种电磁感应现象，遵循法拉第电磁感应定律和楞次定 律。
要点2 对两类自感现象的理解
(1)若开始 I1>I2，则灯 LA 会闪亮一下(I1、I2 差别越大闪亮越明显， 但差别过大有可能会烧坏灯泡)；即当线圈的直流电阻 RL<RLA 时， 会出现 LA 灯闪亮的情况。 (2)若 RL≥RLA，I1≤I2，则不会出现 LA 灯闪亮一下的情况，但灯 泡会逐渐熄灭。
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 2I0
图2
解析 当 S 合上时，电路的电阻减小，电路中电流要增大，故 L 要产生自感电动势，阻碍电路中的电流增大，但阻碍不是阻止； 当 S 闭合电流稳定后，L 的阻碍作用消失，电路的电流为 2I0，D 项正确。 答案 D
名师点睛 自感问题的求解策略 自感现象是电磁感应现象的一种特例，它仍遵循电磁感应定律。 分析自感现象除弄清这一点之外，还必须抓住以下三点：(1)自感 电动势总是阻碍电路中原来电流的变化。(2)“阻碍”不是“阻 止”。“阻碍”电流变化的实质是使电流不发生“突变”，使其 变化过程有所延缓。(3)当电路接通瞬间，自感线圈相当于断路； 当电路稳定时，相当于电阻，如果线圈没有电阻，相当于导线(短 路)；当电路断开瞬间，自感线圈相当于电源。
2．公式：E
＝L
ΔI Δt
，其中
L
是自感系数，简称自感或电感，单
位： 亨利 。符号： H 。1 mH＝10－3 H,1 μH＝10－6 H。
3．决定因素：与线圈的大小、形状、 匝数 ，以及是否有铁芯等
因素有关，与 E、ΔI、Δt 等无关。
[要 点 精 讲] 要点1 对自感现象的理解
(1)对自感现象的理解 自感现象是一种电磁感应现象，遵循法拉第电磁感应定律和楞次定 律。
要点2 对两类自感现象的理解
《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。
自感与互感PPT课件
间相互干扰，影响设备正常工作。
知识点精讲
有一电感元件L=1H，通过此电感的电流随时间变化的波形如图4-10-3所示，若电压与电流的参
考方向一致，试计算各段电压并画出电压的波形。
∆
【解析】 = 0 − 4时：1 = ∆ = 1 ×
∆
= 4 − 6时：2 = ∆ = 1 ×
【解析】当电流互感器工作时，副边不允许开路，应将铁壳与副边绕组的一
端接地。电流互感器由升压变压器制成，原边绕组匝数少，副边绕组匝数多。因
此B错误。
知识点精讲
在0.02s内，通过一个线圈的电流由0.6A减小到0.4A，线圈产生5V的自感电动势，则线圈的自感
系数为 0.5
H。
【解析】由 =-L可得L=0.5H。
磁感应定律推导而得
∆
= −
∆
式中
∆——线圈中电流的变化量，单位是安［培］，符号为A；
∆——线圈中电流变化了Δi所用的时间，单位是秒，符号为s；
——线圈的自感系数，单位是亨［利］，符号为H；
——自感电动势，单位是伏［特］，符号为V。
公式中的负号表明自感电动势总是企图阻止电流的变化。
磁与电磁
考纲解读
一、最新考纲要求
1.了解自感现象和互感现象及应用；
2.了解自感和互感电动势；
3.了解自感和互感在生产、生活中的应用与危害。
二、考点解读
必考点：互感现象的产生及应用。
重难点：互感现象的产生及应用。
知识清单
1.自感现象与自感电动势
（1）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
决定，与线圈中的电流大小无关。
知识清单
知识点精讲
有一电感元件L=1H，通过此电感的电流随时间变化的波形如图4-10-3所示，若电压与电流的参
考方向一致，试计算各段电压并画出电压的波形。
∆
【解析】 = 0 − 4时：1 = ∆ = 1 ×
∆
= 4 − 6时：2 = ∆ = 1 ×
【解析】当电流互感器工作时，副边不允许开路，应将铁壳与副边绕组的一
端接地。电流互感器由升压变压器制成，原边绕组匝数少，副边绕组匝数多。因
此B错误。
知识点精讲
在0.02s内，通过一个线圈的电流由0.6A减小到0.4A，线圈产生5V的自感电动势，则线圈的自感
系数为 0.5
H。
【解析】由 =-L可得L=0.5H。
磁感应定律推导而得
∆
= −
∆
式中
∆——线圈中电流的变化量，单位是安［培］，符号为A；
∆——线圈中电流变化了Δi所用的时间，单位是秒，符号为s；
——线圈的自感系数，单位是亨［利］，符号为H；
——自感电动势，单位是伏［特］，符号为V。
公式中的负号表明自感电动势总是企图阻止电流的变化。
磁与电磁
考纲解读
一、最新考纲要求
1.了解自感现象和互感现象及应用；
2.了解自感和互感电动势；
3.了解自感和互感在生产、生活中的应用与危害。
二、考点解读
必考点：互感现象的产生及应用。
重难点：互感现象的产生及应用。
知识清单
1.自感现象与自感电动势
（1）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
决定，与线圈中的电流大小无关。
知识清单
互感和自感 课件
a．在电路①中，断开S，D将渐渐变暗；b.在电路① 中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗；c.在电路② 中，断开S，D将渐渐变暗；d.在电路②中，断开S，D将先 变得更亮，然后渐渐变暗．
A．ac B．bc C．bd D．ad
解析 在电路①中自感线圈L与灯泡D串联，D与L电流 相等，断开S时产生自感电动势将使D与L中的电流值从稳定 状态逐渐减小，D将渐渐变暗，而不是立即熄灭．在电路② 中，L与D并联，稳定时L中电流比D中电流大，断开S的瞬 间，L中电流从稳定值逐渐减小，故S断开瞬间，通过灯泡D 的电流变大，D将先变得更亮，然后渐渐变暗，故选项D正 确．
②互感现象可以把能量由一个电路感应到另一个电 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．
知识点二 自感现象 1．定义：一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的 磁场在它本身激发出感应电动势的现象，产生的电动势叫自 感电动势．
3．从本质上分析． 由法拉第电磁感应定律知道，穿过线路的磁通量发生变 化时，线路中就产生感应电动势．在自感现象中，由于流过 线圈的电流发生变化，导致穿过线圈的磁通量发生变化而产 生自感电动势． 三、自感现象的分析思路 1．明确通过自感线圈的电流怎样变化(增大还是减小)．
2．判断自感电动势的方向，电流增强时(如通电)，自感 电动势方向与电流方向相反；电流减小时(如断电)，自感电 动势方向与电流方向相同．
二、对自感电动势的理解
1．大小：根据法拉第电磁感应定律，E＝nΔΔΦt ，由于磁 通量的变化是电流的变化引起的，故自感电动势的大小与电
流的变化快慢有关，可表示成：E自＝L
ΔI Δt
，式中L称为自感
互感和自感课件
解析：S 闭合，电路中电阻由 2R 减小为 R，电流从 I0＝2ER增
大到 I′＝ER.由于电流的变化，使线圈中产生自感电动势，阻碍 电流的变化，即阻碍电流的增加，最后变化到稳定后的值即没有 自感作用后应该达到的值．
答案：D
反思领悟：在进行分析计算时，要注意： (1)自感线圈的直流电阻为零，那么电路稳定时可认为线圈短 路； (2)在电流由零增大的瞬间可认为线圈断路． (3)在线圈中产生自感电动势，自感电动势阻碍电流的变化， 但“阻碍”不是“阻止”，“阻碍”实质上是“延缓”．
偏，若反偏电压过大，会烧坏电压表 ，故应先断开 S2，故选 B 项．
题型 2 电路中电流大小变化的判断
图 4－6－7 【例 2】 如图 4－6－7 所示，多匝电感线圈 L 的电阻和电池 内阻不计，两个电阻的阻值都是 R，开关 S 原来打开，电流 I0＝2ER， 今合上开关 S 将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生
探究 3 通电自感和断电自感是如何产生的？
在处理通断电灯泡亮度变化问题时，不能一味套用结论，如 通电时逐渐变亮，断电时逐渐变暗，或闪亮一下逐渐变暗，要具 体问题具体分析，关键要搞清楚电路连接情况.
观察 对象
与线圈串联的灯泡
与线圈并联的灯泡
电路图
通电时
电流逐渐增大，灯泡 逐渐变亮
电流突然变大，然后逐渐减 小达到稳定
解析：当开关 S 接通时，A1 和 A2 同时亮，但由于自感现象 的存在，流过线圈的电流由零变大时，线圈上产生自感电动势阻
碍电流的增大，使通过线圈的电流从零开始慢慢增加，所以开始
时电流几乎全部从 A1 通过，而该电流又将同时分路通过 A2 和 R， 所以 A1 先达最亮，经过一段时间电路稳定后，A1 和 A2 达到一样 亮；当开关 S 断开时，电源电流立即为零，因此 A2 立即熄灭， 而对 A1，由于通过线圈的电流突然减小，线圈中产生自感电动势 阻碍电流的减小，使线圈 L 和 A1 组成的闭合电路中有感应电流， 所以 A1 后灭．
互感和自感课件
思考：开关断开后，通过灯泡的感应电流是否有可能比原来的电流更大？为了使实验 的效果更明显，对线圈L应该有什么要求？
线圈L中的感应电流要从稳定时的值开始逐渐减小，所以线圈的直流电阻要小于 灯泡的电阻。
二、自感现象
通电自感：A2立刻就正常发光，A1逐渐变亮。
断电自感：A1和A2缓慢熄灭
当IL>IA2则，A2就会闪亮一下再熄灭 当IL≤IA2则，A2就会缓慢的熄灭
H、mH、H 1H 103 mH 106 H
三、自感系数
美国著名物理学家，1867年起， 任美国科学院第一任院长; 1829年制成了能提起一吨重铁块的电磁铁； 1830年发现电磁感应现象，比法拉第早一年； 1832年发现了电流的自感现象； ……
约瑟夫·亨利
Henry Joseph
1797-1878
油浸开关
双线绕法
思考判断
× (1)自感现象中，感应电流方向一定和原电流方向相反。( ) × (2)线圈中产生的自感电动势较大时，其自感系数一定较大。( )
(3)对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感电动势较大。
(√) × (4)一个线圈中的电流均匀增大，自感电动势也均匀增大。( )
四、磁场的能量
圈的自感系数越大，自感现象越明显，线圈能√够体现电的“惯性”。( )
√
√
例题4
小宇为了研究自感现象，利用实验室提供的实验器材设计了如图所示的电路，其
中甲、乙为两个完全相同的小灯泡，L为自感系数很大的线圈，且稳定时的电阻与电
路中定值电阻R的阻值相同。则下列说法正确的是( C )A．开关闭合的瞬间，甲、
分析：通过电感线圈 I ↑ ⇒Φ ↑ ⇒电动势，阻碍Φ增加
2.自感现象中产生的感应电动势，称为自感电动势。
线圈L中的感应电流要从稳定时的值开始逐渐减小，所以线圈的直流电阻要小于 灯泡的电阻。
二、自感现象
通电自感：A2立刻就正常发光，A1逐渐变亮。
断电自感：A1和A2缓慢熄灭
当IL>IA2则，A2就会闪亮一下再熄灭 当IL≤IA2则，A2就会缓慢的熄灭
H、mH、H 1H 103 mH 106 H
三、自感系数
美国著名物理学家，1867年起， 任美国科学院第一任院长; 1829年制成了能提起一吨重铁块的电磁铁； 1830年发现电磁感应现象，比法拉第早一年； 1832年发现了电流的自感现象； ……
约瑟夫·亨利
Henry Joseph
1797-1878
油浸开关
双线绕法
思考判断
× (1)自感现象中，感应电流方向一定和原电流方向相反。( ) × (2)线圈中产生的自感电动势较大时，其自感系数一定较大。( )
(3)对于同一线圈，当电流变化较快时，线圈中的自感电动势较大。
(√) × (4)一个线圈中的电流均匀增大，自感电动势也均匀增大。( )
四、磁场的能量
圈的自感系数越大，自感现象越明显，线圈能√够体现电的“惯性”。( )
√
√
例题4
小宇为了研究自感现象，利用实验室提供的实验器材设计了如图所示的电路，其
中甲、乙为两个完全相同的小灯泡，L为自感系数很大的线圈，且稳定时的电阻与电
路中定值电阻R的阻值相同。则下列说法正确的是( C )A．开关闭合的瞬间，甲、
分析：通过电感线圈 I ↑ ⇒Φ ↑ ⇒电动势，阻碍Φ增加
2.自感现象中产生的感应电动势，称为自感电动势。
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再思考
断电自感中 A在熄灭前一定会 闪亮一下吗？
思考与讨论
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
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
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谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
3．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。
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9、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。2021/2/272021/2/27Saturday, February 27, 2021
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16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/2/272021/2/27Februar y 27, 2021
三、自感现象的应用---日光灯的工作原理
归纳出日光灯的工作过程 ——启动器氖气放电——U形触片受热膨胀——接通镇流
器——氖气停止放电——U形触片冷却收缩——镇流器断电自感— —瞬时高电压——灯管中水银蒸气放电——日光灯发光正常工作。
五.总结
自感电动势的方向可用楞次定律进行确定。
2．自感现象从能量守恒观点来考察，可以看出自感线圈在阻 碍电流增长的过程中，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。
实验探究——断电自感
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)
现象：A在熄灭前闪 亮一下.
分析与讨论
实验（1）和实验(2)中的两种现象
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.
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？
实验探究——通电自感
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） 现象：A2比A1先亮.
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。
互感现象
两个没有相连的线圈，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。这种现象叫做互感，这种感应 电动势叫做互感电动势。
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.
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11、越是没有本领的就越加自命不凡 。2021/2/272021/2/272021/2/27Feb-2127-Feb-21
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12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/2/272021/2/272021/2/27Satur day, February 27, 2021
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13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/2/272021/2/272021/2/272021/2/272/27/2021
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பைடு நூலகம்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： E L I t
自感电动势的方向：楞次定律
磁场的能量
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。