自感现象的应用
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互感和自感
互感系数与自感系数的计算公式 互感与自感系数的物理意义 互感与自感系数的单位 互感与自感系数的比较
汇报人：XX
汇报人：XX
互感现象是电磁感应的一种 特殊情况
两个线圈之间的电磁感应现 象
当一个线圈中的电流发生变 化时，在另一个线圈中产生
感应电动势
互感现象是一种常见的物理 现象，在电力、电子等领域
有着广泛的应用
定义：当一个线圈中 的电流发生变化时， 它会在另一个线圈中
产生感应电动势
原理：变化的磁场会在 导体中产生感应电动势
产生条件：两个线圈之 间存在磁耦合
应用：变压器、感应电 机等
互感器：利用互感原理制成的测量 仪器，用于测量大电流和高压
电机：利用互感原理制成的电动机 和发电机，用于转换电能和机械能
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变压器：利用互感原理制成的电力 设备，用于升高或降低电压
电磁炉：利用互感原理加热食物的 厨房电器
互感系数的定 义：表示两个 线圈之间互感
的程度
互感系数的单 位：亨利
互感系数的计 算公式：互感 系数 = 互感磁 链 / 自感磁链
互感系数与线 圈匝数、线圈 之间的距离以 及磁导率的关
系
自感现象：电流变化时， 自身产生磁场的现象
自感系数：描述线圈自感 能力的物理量
自感电动势：线圈中产生 的感应电动势
自感现象的应用：如电磁 炉、变压器等
线圈的自感现象 线圈的自感系数
自感电动势的产生 自感现象的应用
继电器保护系统：利用自感原理实现高压线路的继电保护 电机控制：通过自感原理实现电机的启动、调速和制动控制 电磁炉：利用自感原理产生高频交变磁场，实现高效加热 无线充电：通过自感原理实现无线充电，方便快捷
自感现象及应用
变压器广泛应用于输配电、电 机控制、无线通信等领域，用 于实现电压变换、阻抗匹配和 信号传输等功能。
继电器
继电器是一种利用小电流控制大电流的开关器件，广泛应用于电力系统、自动化控 制和通信等领域。
在继电器中，自感元件用于储存能量，当电流超过一定值时，自感产生的感应电动 势会阻止电流继续增加，从而保护电路。
研究磁场与电流的关系
80%
研究目的
探究磁场与电流之间的关系，了 解自感现象与互感现象的产生机 理。
100%
实验器材
自感线圈、电源、开关、电流表 、导线、磁场测量仪等。
80%
实验步骤
将自感线圈置于磁场中，通过电 源向线圈中通入不同频率的交流 电，观察磁场与电流的变化关系 ，记录实验数据并进行分析。
电磁感应实验
自感现象及应用
目
CONTENCT
录
• 自感现象概述 • 自感现象在电路中的应用 • 自感现象在磁学中的应用 • 自感现象在物理实验中的应用 • 自感现象在其他领域的应用
01
自感现象概述
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，会在其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。
磁力矩器具有响应速度快、控制精度高、可靠性好等优点， 能够实现精确的位置和姿态控制。
04
自感现象在物理实验中的应用
测量自感系数
测量原理
通过测量电路中自感线圈在通断电瞬间产生的感应 电动势，可以计算出自感系数。
实验器材
自感线圈、电源、开关、电压表、电流表、导线等 。
实验步骤
将自感线圈接入电路，分别测量通断电瞬间感应电 动势，根据公式计算出自感系数。
要点二
磁感应成像（Magnetic Induction Im…
继电器
继电器是一种利用小电流控制大电流的开关器件，广泛应用于电力系统、自动化控 制和通信等领域。
在继电器中，自感元件用于储存能量，当电流超过一定值时，自感产生的感应电动 势会阻止电流继续增加，从而保护电路。
研究磁场与电流的关系
80%
研究目的
探究磁场与电流之间的关系，了 解自感现象与互感现象的产生机 理。
100%
实验器材
自感线圈、电源、开关、电流表 、导线、磁场测量仪等。
80%
实验步骤
将自感线圈置于磁场中，通过电 源向线圈中通入不同频率的交流 电，观察磁场与电流的变化关系 ，记录实验数据并进行分析。
电磁感应实验
自感现象及应用
目
CONTENCT
录
• 自感现象概述 • 自感现象在电路中的应用 • 自感现象在磁学中的应用 • 自感现象在物理实验中的应用 • 自感现象在其他领域的应用
01
自感现象概述
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，会在其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。
磁力矩器具有响应速度快、控制精度高、可靠性好等优点， 能够实现精确的位置和姿态控制。
04
自感现象在物理实验中的应用
测量自感系数
测量原理
通过测量电路中自感线圈在通断电瞬间产生的感应 电动势，可以计算出自感系数。
实验器材
自感线圈、电源、开关、电压表、电流表、导线等 。
实验步骤
将自感线圈接入电路，分别测量通断电瞬间感应电 动势，根据公式计算出自感系数。
要点二
磁感应成像（Magnetic Induction Im…
第五节自感现象课件
的应用， 如日光灯、变压器等。通过实验演示 和探究，有助于学生深入理解自感现 象的本质和应用，提高对电路的分析 和设计能力。
04
自感现象的实际应用
电磁炉的工作原理
电磁炉利用自感现象产生高频交变磁 场，通过磁力线切割锅具产生大量涡 流，使锅具自身快速发热，从而实现 烹饪食物的目的。
动态自感与静态自感
总结词
动态自感和静态自感是根据自感现象中磁场变化的形式不同而划分的两种类型。
详细描述
动态自感是指磁场随时间变化而产生的自感现象，其特点是自感电动势与磁场的 变化率成正比。静态自感则是当磁场在空间位置上发生变化时产生的自感现象， 其特点是自感电动势与磁通量的变化率成正比。
自感的决定因素
次级线圈中感应出电压。
变压器在电力系统中发挥着重要 的作用，用于调节电压和传输电
能。
继电器的工作原理
继电器利用自感现象实现电流 的控制和保护功能。
当电流通过继电器线圈时，会 产生磁场，使衔铁吸合，进而 带动触点组动作，实现电路的 通断控制。
继电器广泛应用于自动化控制 、电力保护、电机控制等领域 。
理论模型不完善
目前对自感现象的理论模 型仍不完善，缺乏对自感 现象的深入理解和解释。
应用领域有限
目前自感现象的应用主要 集中在某些特定领域，尚 未得到广泛应用和推广。
未来研究的方向和展望
探索新的实验方法
未来研究需要探索新的实验方法 ，提高实验验证的精度和可靠性
。
完善理论模型
加强对自感现象的理论研究，完善 理论模型，为应用提供更可靠的依 据。
详细描述
电磁感应定律指出，当磁场发生变化时，会在导体中产生电动势，从而产生电 流。这个电流会产生自己的磁场，对原磁场的变化产生阻碍作用，这就是自感 现象。
04
自感现象的实际应用
电磁炉的工作原理
电磁炉利用自感现象产生高频交变磁 场，通过磁力线切割锅具产生大量涡 流，使锅具自身快速发热，从而实现 烹饪食物的目的。
动态自感与静态自感
总结词
动态自感和静态自感是根据自感现象中磁场变化的形式不同而划分的两种类型。
详细描述
动态自感是指磁场随时间变化而产生的自感现象，其特点是自感电动势与磁场的 变化率成正比。静态自感则是当磁场在空间位置上发生变化时产生的自感现象， 其特点是自感电动势与磁通量的变化率成正比。
自感的决定因素
次级线圈中感应出电压。
变压器在电力系统中发挥着重要 的作用，用于调节电压和传输电
能。
继电器的工作原理
继电器利用自感现象实现电流 的控制和保护功能。
当电流通过继电器线圈时，会 产生磁场，使衔铁吸合，进而 带动触点组动作，实现电路的 通断控制。
继电器广泛应用于自动化控制 、电力保护、电机控制等领域 。
理论模型不完善
目前对自感现象的理论模 型仍不完善，缺乏对自感 现象的深入理解和解释。
应用领域有限
目前自感现象的应用主要 集中在某些特定领域，尚 未得到广泛应用和推广。
未来研究的方向和展望
探索新的实验方法
未来研究需要探索新的实验方法 ，提高实验验证的精度和可靠性
。
完善理论模型
加强对自感现象的理论研究，完善 理论模型，为应用提供更可靠的依 据。
详细描述
电磁感应定律指出，当磁场发生变化时，会在导体中产生电动势，从而产生电 流。这个电流会产生自己的磁场，对原磁场的变化产生阻碍作用，这就是自感 现象。
自感现象的原理及应用
自感现象的原理及应用1. 引言自感现象是一种物理现象，指的是当电流经过一条导线时，产生的磁场会对导线本身产生感应电动势的现象。
这种自感作用在电路设计和应用中具有重要的作用。
本文将介绍自感现象的基本原理、计算方法以及在电路设计和应用中的应用。
2. 自感现象的原理自感现象基于法拉第电磁感应定律，即改变磁通量线的大小和方向会在导线上产生感应电动势。
自感现象的原理可以用以下公式表示：$$ V = -L \\frac{di}{dt} $$其中，V表示电压，L表示自感系数，di/dt表示电流的变化率。
3. 自感系数的计算自感系数是用来衡量导线对其本身产生的磁场的感应程度。
具体计算方法如下：•直线导线的自感系数计算公式为：$$ L = \\frac{\\mu_0 \\cdot \\pi \\cdot d}{ln(\\frac{8d}{r})} $$其中，L表示自感系数，$\\mu_0$表示真空中的磁导率，d表示导线的长度，r表示导线的半径。
•环形导线的自感系数计算公式为：$$ L = \\frac{\\mu_0 \\cdot R}{2} \\cdot \\left[ln\\left(\\frac{8R}{r}\\right)-1\\right] $$其中，L表示自感系数，$\\mu_0$表示真空中的磁导率，R表示环形导线的半径，r表示导线的半径。
4. 自感现象在电路设计中的应用自感现象在电路设计中有广泛的应用，下面列举了一些常见的应用场景。
•电感器：电感器是利用自感现象制造的一种电子元件，常用于滤波器、功率供给器、谐振器等电路中。
它们基于自感现象的特性，可以实现对特定频率的信号进行滤波和放大的功能。
•电感耦合：在一些电路中，可以利用自感现象实现电感耦合，将两个或多个电路以电感器作为耦合元件连接起来。
这种电感耦合可以实现信号的传输和干扰的隔离。
•变压器：变压器是基于自感现象的原理构造的，它利用电磁感应现象和自感现象将交流电压从一路传送到另一路。
2.2自感现象及其应用
2、日光灯镇流器的作用是（ BC ）
A．启动时限制灯管中电流； B．启动时产生瞬间高压，点燃灯管；
C．工作时降压限流，使灯管在较低电压下工
作； D．工作时维持灯管两端有高于电源的电压， 使灯管正常工作。
3、家用日光灯电路如图示，S为启动器，A为灯管， L为镇流器，关于日光灯的工作原理，下列说法正 BC ） 确的是（ A. 镇流器的作用是将交流电变为直流电 B. 在日光灯的启动阶段，镇流器能提供一个瞬时 高压，使灯管开始工作 C.日光灯正常发光时，启动器的两个触片是分离的 D.日光灯发出柔和的白光是由汞原子受到激发后直 接辐射的
L
I0
提示：线圈中的电流不能突变
R
பைடு நூலகம்
S R
3、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 ） A. B. C. D. A1向左，A2向右 A1向右，A2向左 A1 、A2都向右 A1 、A2都向左
L R2
S
R1
A1
A2
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（ B ） A、接通时I1<I2，断开时I1>I2； B、接通时I2<I1，断开时I1=I2； C、接通时I1>I2，断开时I1<I2； D、接通时I1=I2，断开时I1<I2。
S
R2 R1
A1
A2
L
二、自感系数
1、自感电动势的大小：与电流的变化率成正比
2、自感系数 L－简称自感或电感 （1）决定线圈自感系数的因素：
I EL t
电磁感应中的自感和互感的现象与应用
应用：变压器、感应电机等。
变压器：利用自感和互感现 象改变电压
电磁炉：利用互感现象产生高 频磁场，使锅体产生涡流而发 热
感应电动机：利用互感现象产 生旋转磁场，使电动机运转
电磁铁：利用自感现象产生磁 场，用于电磁继电器、接触器
等
继电器：利用自感现象控制电流的通断 变压器：通过自感现象实现电压的变换 电磁炉：利用自感现象产生涡流加热食物 线圈电感：作为储能元件，实现能量的储存和释放
XX,a click to unlimited possibilities
汇报人：XX
01
02
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04
05
06
法拉第电磁感应定律：当一个导体回路在磁场中作切割磁力线运动时，会在导体回路中产生 感应电动势。
楞次定律：感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原磁场的变化。
自感现象：当一个导体线圈中的电流发生变化时，它会产生自己的磁场，这个磁场又会反过 来影响线圈中的电流。
电磁炉：利用 自感现象产生 涡流加热食物
变压器：通过 自感现象实现
电压变换
交流电机：自 感现象是电机 正常工作的基
础之一
无线充电：利 用自感现象实 现电能的无线
传输
变压器的工作原 理：互感现象的 应用
变压器的作用： 电压变换、电流 变换和阻抗变换
变压器的种类：电 力变压器、音频变 压器、中周变压器 等
无线充电：利 用互感现象实 现无线充电，
方便快捷。
电力传输：通 过互感现象提 高电力传输的 效率，降低能
源损失。
传感器：互感 现象在传感器 技术中广泛应 用，如磁场传 感器、电流传
感器等。
磁悬浮技术： 互感现象在磁 悬浮技术中起 到关键作用， 实现无接触悬
变压器：利用自感和互感现 象改变电压
电磁炉：利用互感现象产生高 频磁场，使锅体产生涡流而发 热
感应电动机：利用互感现象产 生旋转磁场，使电动机运转
电磁铁：利用自感现象产生磁 场，用于电磁继电器、接触器
等
继电器：利用自感现象控制电流的通断 变压器：通过自感现象实现电压的变换 电磁炉：利用自感现象产生涡流加热食物 线圈电感：作为储能元件，实现能量的储存和释放
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法拉第电磁感应定律：当一个导体回路在磁场中作切割磁力线运动时，会在导体回路中产生 感应电动势。
楞次定律：感应电流的方向总是要使它的磁场阻碍原磁场的变化。
自感现象：当一个导体线圈中的电流发生变化时，它会产生自己的磁场，这个磁场又会反过 来影响线圈中的电流。
电磁炉：利用 自感现象产生 涡流加热食物
变压器：通过 自感现象实现
电压变换
交流电机：自 感现象是电机 正常工作的基
础之一
无线充电：利 用自感现象实 现电能的无线
传输
变压器的工作原 理：互感现象的 应用
变压器的作用： 电压变换、电流 变换和阻抗变换
变压器的种类：电 力变压器、音频变 压器、中周变压器 等
无线充电：利 用互感现象实 现无线充电，
方便快捷。
电力传输：通 过互感现象提 高电力传输的 效率，降低能
源损失。
传感器：互感 现象在传感器 技术中广泛应 用，如磁场传 感器、电流传
感器等。
磁悬浮技术： 互感现象在磁 悬浮技术中起 到关键作用， 实现无接触悬
自感现象的应用
第三阶段：
灯管发光后，由于它使用的电源是电流大小和方 向都在不断变化的交变电流，这样的电流通过镇流器时 会在线圈两端产生自感电动势,阻碍交变电流的变化,此 时镇流器起降压限流的作用。
对于氖泡，两端电压降低，启辉器保持断开状态而 不起作用。
电流由管内气体导电而形成回路，灯管进入工作状 态。
1.灯管内水银蒸汽导电，发出紫外线，使管壁上荧光粉 发出白光，要激发水银蒸汽导电需要很高的电压，日光 灯正常工作时又需要比220V低很多的电压．
自感现象的应用
复习引入
1.什么是自感现象？ 2.自感电动势方向有什么特
点
从两次实验中可看出，当线圈自身的电 流发生变化时，线圈本身就产生出感应电动 势，这个电动势总是阻碍线圈中电流的变化。
这种由于线圈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。
自感现象在各种电气设备和无线 电技术中有广泛的应用，日光灯电路 就是利用线圈自感现象的一个例子。
（3）在小锤式断续器中，当 电路开断时，小锤与螺丝钉 之间出现火花，这火花使电 流持续一段时间。因此，开 断时间也就延长了。为了减 小火花，缩短开断时间，在 线路中加装一个电容器C， 将它的一个极与小锤连接， 另一个极接到螺丝钉的支柱 上。电路开断的瞬间产生的 感应电流集中到电容器里。 电容器两极板带电，减小了 裂口处的火花，电路开断就 会进行得很快。由于电磁感 应，感应圈初级线圈断续地 通过直流电流时，次级线圈 就感应出几千伏乃至上万伏 的交变高电压。
2.为满足这些要求设置了镇流器和启辉器，启辉器的作 用是开关闭合后把连接灯管两端灯丝的电路接通，电路 接通后又使电路自动断开．(启辉器起自动开关的作用)
3.镇流器在起动器把电路突然中断的瞬间，由于自感现 象而产生一个瞬时高压加在灯管上，满足激发水银蒸汽 导电需要高压的要求，使日光灯管成为通路开始发 光．(镇流器起产生瞬间高压的作用)
什么是电磁感应的自感现象如何应用它解决问题
什么是电磁感应的自感现象如何应用它解决问题电磁感应是指当导线中的磁通量变化时，在导线中会产生感应电动势的现象。
而电磁感应的自感现象则是指当电流在导线中发生变化时，导线本身产生的感应电动势。
这种自感现象常常被应用于解决各种问题中。
本文将讨论电磁感应的自感现象及其应用。
自感现象是基于法拉第的感应定律发展起来的。
根据感应定律，当一个导体中的磁场变化时，导体中会出现感应电动势。
自感现象是指当电流变化时，导线中的磁场也会发生变化，从而产生感应电动势。
这种感应电动势的产生与导线本身的特性有关，包括导线的长度、截面积和材料等。
自感现象广泛应用于电路中，特别是交流电路中的电感元件。
电感元件是利用自感现象来储存和释放电能的设备。
通过改变电流的大小和方向，电感元件可以向电路提供稳定的电流。
在交流电路中，它还能起到滤波和隔离的作用。
除了在电路中应用外，自感现象也被广泛地应用于电机和变压器等电磁设备中。
在电机中，自感现象使得电流在绕组中形成磁场，从而产生转矩，驱动电机运转。
而在变压器中，自感现象则被用来改变电流的值和方向，实现电能的传输和变换。
此外，自感现象还可以用于测量和检测。
通过利用自感现象，可以设计出各种感应线圈和传感器来测量和检测物理量。
例如，利用自感现象可以制作出电感传感器，用来检测和测量接近物体的距离、金属探测、速度测量等。
自感现象也被应用于无线充电技术中，使得设备可以实现无线充电。
自感现象还在通信技术中起到重要的作用。
利用自感现象，可以设计出各种天线和信号处理设备，用来接收和发送电磁信号。
例如，无线电中的天线就利用了自感现象来接收无线电波，将其转化为电信号。
而在移动通信中，自感现象被用来设计出天线和无线电频率传输设备，实现无线通信。
总之，电磁感应的自感现象是一种重要的物理现象，广泛应用于各个领域。
通过自感现象，我们可以解决许多实际问题，如调节电流、储存电能、测量和检测物理量，以及实现无线通信等。
电磁感应的自感现象是电磁学的基础，掌握和应用它对于推动科技发展具有重要意义。
自感现象应用-日光灯原理
自感现象应用-日光灯原理
目 录
• 自感现象概述 • 日光灯的工作原理 • 自感现象在日光灯中的应用 • 日光灯的改进与发展 • 自感现象在其他领域的应用
1 自感现象概述
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，线圈会产生 感应电动势，阻碍电流的变化。
自感现象的原理
感应电动势
详细描述
日光灯正常工作时，镇流器产生自感 电动势，起到限流的作用，保持灯管 电流稳定，使灯管能够持续发光。
镇流器自感现象的应用
总结词
镇流器利用自感现象产生高电压，同时起到限流的作用，控制日光灯的亮度。
详细描述
镇流器在日光灯电路中起到关键作用，它利用自感现象产生高电压，同时限制电流的幅度，控制日光灯的亮度。
当线圈中的电流发生变化时，根 据法拉第电磁感应定律，线圈中 会产生感应电动势。
阻碍电流变化
自感电动势的作用是阻碍线圈中 电流的变化，而不是阻止。
自感现象的应用
日光灯原理：日光灯利用自感现象启动，通过自感电动势与电源电压叠加，使灯 管中的气体导电并发光。
自感现象应用-日光灯原理
02 日光灯的工作原理
04 日光灯的改进与发展
高频日光灯的发展
高频日光灯
随着科技的发展，日光灯的频率从传统的低频转向高频，提高了发光效率和稳定性，减少了闪烁现象 ，为人们提供了更加舒适的光环境。
电子镇流器
高频日光灯通常采用电子镇流器来驱动，能够实现快速启动和智能控制，提高了日光灯的使用寿命和 能效。
节能日光灯的改进
要点二
详细描述
电磁炉中的线圈在通电时会产生磁场，当电流发生变化时 ，线圈会产生自感电动势，从而产生涡流，将电磁能转化 为热能。这种自感现象在电磁炉中起着重要的作用，如实 现快速、高效、安全、环保的加热方式。
目 录
• 自感现象概述 • 日光灯的工作原理 • 自感现象在日光灯中的应用 • 日光灯的改进与发展 • 自感现象在其他领域的应用
1 自感现象概述
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，线圈会产生 感应电动势，阻碍电流的变化。
自感现象的原理
感应电动势
详细描述
日光灯正常工作时，镇流器产生自感 电动势，起到限流的作用，保持灯管 电流稳定，使灯管能够持续发光。
镇流器自感现象的应用
总结词
镇流器利用自感现象产生高电压，同时起到限流的作用，控制日光灯的亮度。
详细描述
镇流器在日光灯电路中起到关键作用，它利用自感现象产生高电压，同时限制电流的幅度，控制日光灯的亮度。
当线圈中的电流发生变化时，根 据法拉第电磁感应定律，线圈中 会产生感应电动势。
阻碍电流变化
自感电动势的作用是阻碍线圈中 电流的变化，而不是阻止。
自感现象的应用
日光灯原理：日光灯利用自感现象启动，通过自感电动势与电源电压叠加，使灯 管中的气体导电并发光。
自感现象应用-日光灯原理
02 日光灯的工作原理
04 日光灯的改进与发展
高频日光灯的发展
高频日光灯
随着科技的发展，日光灯的频率从传统的低频转向高频，提高了发光效率和稳定性，减少了闪烁现象 ，为人们提供了更加舒适的光环境。
电子镇流器
高频日光灯通常采用电子镇流器来驱动，能够实现快速启动和智能控制，提高了日光灯的使用寿命和 能效。
节能日光灯的改进
要点二
详细描述
电磁炉中的线圈在通电时会产生磁场，当电流发生变化时 ，线圈会产生自感电动势，从而产生涡流，将电磁能转化 为热能。这种自感现象在电磁炉中起着重要的作用，如实 现快速、高效、安全、环保的加热方式。
《自感现象的应用》
动机的启动和正反转控制。
感应电动机中的自感现象
在感应电动机中，当转子导体切割定子磁场时，会产生感应电动势。由于转子导体的电阻和 电感的存在，会产生自感电动势，阻碍电流的变化。
自感电动势的大小与转子导体切割磁场的速率和转子导体的电感有关。在电动机启动时，自 感电动势会阻碍电流的增加，从而限制启动电流的大小。
自感现象在电磁炉中还表现在线圈与电源之间的互感作用，使得电源中 的高频谐波对电磁炉的工作产生影响。
电磁炉的优缺点
优点
节能、环保、安全、高效、易于 清洁和维护。
缺点
价格较高、不适合加热非铁磁性 材料、对锅具要求较高。
03
变压器
工作原理
变压器通过电磁感应原理，将一种电 压等级的交流电能转换成另一种电压 等级的交流电能。
的变化。
自感电动势的大小与电流变化的 快慢成正比，当电流变化越快，
自感电动势越大。
自感电动势的作用是保护电路， 防止电流突然变化对电路造成损
坏。
变压器的优缺点
优点
变压器能够实现不同电压等级的转换，使得不同电压等级的设备能够正常工作； 能够隔离电路，提高设备的安全性。
缺点
由于变压器的工作原理基于电磁感应，因此其转换效率会受到铁芯材料和工艺 的影响；同时，由于变压器的体积较大，重量较重，因此其安装和维护成本较 高。
电磁炉工作时，电流通过线圈产生磁场，当磁场极性改变时，会在铁质锅底内产生 感应涡旋电流，从而将电能转换成热能。
电磁炉的加热效率高，热能利用率可达80%以上，比传统的燃气灶更节能、环保。
电磁炉中的自感现象
当电源电压突然变化时，线圈中的电流会产生自感电动势，阻碍电流的 变化。
在电磁炉中，当锅具从加热状态切换到保温状态时，线圈中的电流会发 生变化，产生自感电动势，从而产生反向的感应电流，使线圈中的电流 减小，实现节能。
感应电动机中的自感现象
在感应电动机中，当转子导体切割定子磁场时，会产生感应电动势。由于转子导体的电阻和 电感的存在，会产生自感电动势，阻碍电流的变化。
自感电动势的大小与转子导体切割磁场的速率和转子导体的电感有关。在电动机启动时，自 感电动势会阻碍电流的增加，从而限制启动电流的大小。
自感现象在电磁炉中还表现在线圈与电源之间的互感作用，使得电源中 的高频谐波对电磁炉的工作产生影响。
电磁炉的优缺点
优点
节能、环保、安全、高效、易于 清洁和维护。
缺点
价格较高、不适合加热非铁磁性 材料、对锅具要求较高。
03
变压器
工作原理
变压器通过电磁感应原理，将一种电 压等级的交流电能转换成另一种电压 等级的交流电能。
的变化。
自感电动势的大小与电流变化的 快慢成正比，当电流变化越快，
自感电动势越大。
自感电动势的作用是保护电路， 防止电流突然变化对电路造成损
坏。
变压器的优缺点
优点
变压器能够实现不同电压等级的转换，使得不同电压等级的设备能够正常工作； 能够隔离电路，提高设备的安全性。
缺点
由于变压器的工作原理基于电磁感应，因此其转换效率会受到铁芯材料和工艺 的影响；同时，由于变压器的体积较大，重量较重，因此其安装和维护成本较 高。
电磁炉工作时，电流通过线圈产生磁场，当磁场极性改变时，会在铁质锅底内产生 感应涡旋电流，从而将电能转换成热能。
电磁炉的加热效率高，热能利用率可达80%以上，比传统的燃气灶更节能、环保。
电磁炉中的自感现象
当电源电压突然变化时，线圈中的电流会产生自感电动势，阻碍电流的 变化。
在电磁炉中，当锅具从加热状态切换到保温状态时，线圈中的电流会发 生变化，产生自感电动势，从而产生反向的感应电流，使线圈中的电流 减小，实现节能。
自感现象及其应用ppt文档
在自感现象中产生的感应电动势．
4．自感系数
(1)定义：描述
自身特性的物理量，又称自感或电感．
(2)物理意义：表示线圈产生自感电动势本领大小的物理量． (3)大小的决定因素：与线圈的大小、形较状慢、匝的数亮以阻及碍有无 等因素有关． (4)单位：国际单位是亨利，简称起亨来，符号是 ，常用的还有毫亨(mH)和
BD [启动器接通后再断开时，镇流器产生瞬时高压，而不是接通时产生 高压，故 A 错误；日光灯正常工作时，因交流电通过镇流器产生自感电动势， 起降压、限流作用，故 B 正确；保证日光灯管正常工作，此时有电流通过日光 灯管，灯管两端电压小于 220 V，故 C 错误；启动器在启动时，相当于自动开 关的作用，启动后双金属片恢复原状，故 D 正确．]
[合 作 探 究·攻 重 难]
通电时 断电时
电流逐渐增大， 灯泡逐渐变亮
电流逐后逐渐减小达到 稳定 电路中稳态电流为 I1、I2 ①若 I2≤I1，灯泡逐渐变暗 ②若 I2>I1，灯泡闪亮后逐渐变暗 两种情况灯泡电流方向均改变
对自感现象的分析 灯泡亮度的变化分析 与线圈串联的灯泡 电路图
(3)线圈中自感电动势的大小与穿过线圈的磁通量变化的快慢有关． ( )
(4)日光灯使用的是稳恒电流．
()
(5)日光灯正常发光后，启动器就不起什么作用了．
()
(6)镇流器只起升压作用．
很低
()
【提示】 (2)当原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同．
高压
(4)日光灯使用的是交变电流．
降压限流
日光灯启动时，通提电供线圈 ；日光灯启动后，
4．启动器
启动器的作用： ．
H
103
106
自感及其应用
L A1 A2 R
L
IL IA
R
A
注意：
1、不能认为任何断电现象灯都会闪一下 当IL>IA时，会闪一下，再逐渐熄灭 当IL ≤ IA时，不会闪，逐渐熄灭 2、通电自感，I感与I原方向相反； 断电自感，I感与I原方向相同。
二.自感电动势
1、思考、猜想：从法拉第电磁感应定律 猜测自感电动势的数学表达式？ 2、自感电动势的大小 可以想象得到，穿过线圈的磁通量应 该与线圈通过线圈自己的电流成正比，
讨论与交流：
1、日光灯的启动器是装在专用插座上的，当日光 灯正常发光后，取下启动器，会影响灯管发光吗？为 什么？如果启动器丢失，作为应急措施，可以用一小 段带绝缘外皮的导线启动日光灯吗？怎样做？请简述 道理． 2、如果电容器两端电压过高．电容器的绝缘层就 会变成导体将两极连在一起，这种情况叫做电容器的 击穿，日光灯启动器的电容击穿是常出现的故障，为 什么常出现这种故障呢？启动器击穿后，就不能使日 光灯管发光了，为什么？ 3、电容击穿后怎么办？
磁通量的变化可以是外磁场的
变化所引起，也可以是回路中自身的
电流变化所引起，这种由于导体本身
的电流变化所产生的电磁感应现象是
一种特殊的电磁感应现象．称为自感
现象.
L
A1
A2
R
接通电路的瞬间，电流增大，穿过线圈的 磁通量也增加，在线圈中产生感应电动势，由 楞次定律可知，它将阻碍原电流的增加，所以 A中的电流只能逐渐增大， A逐渐亮起来。 线圈中出现的感应电 动势只是阻碍了原电流的 变化（增加），而非阻止， 所以虽延缓了电流变化的 进程，但最终电流仍然达 到最大值， A最终达到正 常发光．
3 6
三、自感现象的应用和防止
1、应用：在电路中，通直流阻交流，通 低频阻高频，在各种电器设备和无线 电技术中应用广泛，如日光灯电路中 的镇流器，振荡电路等．
L
IL IA
R
A
注意：
1、不能认为任何断电现象灯都会闪一下 当IL>IA时，会闪一下，再逐渐熄灭 当IL ≤ IA时，不会闪，逐渐熄灭 2、通电自感，I感与I原方向相反； 断电自感，I感与I原方向相同。
二.自感电动势
1、思考、猜想：从法拉第电磁感应定律 猜测自感电动势的数学表达式？ 2、自感电动势的大小 可以想象得到，穿过线圈的磁通量应 该与线圈通过线圈自己的电流成正比，
讨论与交流：
1、日光灯的启动器是装在专用插座上的，当日光 灯正常发光后，取下启动器，会影响灯管发光吗？为 什么？如果启动器丢失，作为应急措施，可以用一小 段带绝缘外皮的导线启动日光灯吗？怎样做？请简述 道理． 2、如果电容器两端电压过高．电容器的绝缘层就 会变成导体将两极连在一起，这种情况叫做电容器的 击穿，日光灯启动器的电容击穿是常出现的故障，为 什么常出现这种故障呢？启动器击穿后，就不能使日 光灯管发光了，为什么？ 3、电容击穿后怎么办？
磁通量的变化可以是外磁场的
变化所引起，也可以是回路中自身的
电流变化所引起，这种由于导体本身
的电流变化所产生的电磁感应现象是
一种特殊的电磁感应现象．称为自感
现象.
L
A1
A2
R
接通电路的瞬间，电流增大，穿过线圈的 磁通量也增加，在线圈中产生感应电动势，由 楞次定律可知，它将阻碍原电流的增加，所以 A中的电流只能逐渐增大， A逐渐亮起来。 线圈中出现的感应电 动势只是阻碍了原电流的 变化（增加），而非阻止， 所以虽延缓了电流变化的 进程，但最终电流仍然达 到最大值， A最终达到正 常发光．
3 6
三、自感现象的应用和防止
1、应用：在电路中，通直流阻交流，通 低频阻高频，在各种电器设备和无线 电技术中应用广泛，如日光灯电路中 的镇流器，振荡电路等．
自感现象及其应用
自感现象：由于线圈本身的电流发生变化 而产生的电磁感应现象。 自感电动势：在自感现象中产生的感应电 动势。自感电动势将在闭合电路中产生自 感电流；且自感电动势总是阻碍导体中原 来电流的变化。
自感系数
定义：描述通电线圈自身特性的物理量, 与线圈的形状、长短、匝数及有无铁芯 有关。
单位：亨利（H） 磁通量的变化率
实验二：断电自感
电路图
实验演示
观察开关断开后，灯亮度的变化情况。
现象：灯没有随开关的断开马上熄灭，而 是逐渐变暗。 提示：断电前后电流流向比较
原因：开关断开后，线圈电流减小，由于 自感作用，其电流只能逐渐减小，该电流 流过灯泡，所以灯泡逐渐变暗。 结论：当导体中原来的电流增加时，自感 电动势阻碍其增加；当导体中原来的电流 减小时，自感电动势阻碍其减小。
自感电动势
自感系数
日光灯
日光灯主要由灯管、镇流器和启动 器组成。
日光灯
启动器
镇流器
日光灯电路图
日光灯工作原理
闭合开关，电源电压加到启动器两极, 其内氖气发光使双金属片受热接触，电路 接通，镇流器线圈和灯管的灯丝中有电流, 氖气停止放电，U 形触片冷却断开。断开 瞬，灯管内惰性气体和汞蒸汽电离，使 灯管发光。
导 入
自感是一种特殊的电磁感应现象。 穿过回路的磁通量发生变化时，将 在回路中产生感应电动势；那么，当导 体或线圈本身的电流变化从而磁通量变 化时（自感）会产生什么现象呢？
自感现象
实验一：通电自感
电路图
实验演示
观察开关闭合后，两灯亮度的变化情况。
现象：L2立即变亮，L1逐渐变亮。 原因：闭合开关，L2支路电流立即增大, L1支路由于由于线圈自身的磁通量增加, 产生自应电动势，这个感应电动势总是 阻碍磁通量的变化，即阻碍线圈中电流 的变化，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。
第3节 自感现象的应用
辐射的
2.在日光灯的连接线路中,关于启动器的作用,以下说 法正确的是（ C ） A.日光灯启动时,为灯管提供瞬时高压 B.日光灯正常工作时,起降压限流的作用 C.起到一个自动开关的作用,实际上可用一个弹片开关 代替(按下接通，放手断开) D.以上说法均不正确
3.日光灯的主要部件有灯管、镇流器、启动器.日光灯灯管的两端各有 一个灯丝，灯管内充有微量的氩气和稀薄的汞蒸气,灯管内壁上涂有荧 光粉.两个灯丝之间的气体导电时发出紫外线，使涂在管壁上的荧光粉 发出可见光.关于镇流器和启动器,下列说法正确的是（ AB ）
应用
小功率高压电源 低气压放电管 阴极射线管
演示空气中火花放电现象
汽车发动机、煤气灶的点 火装置
光谱管
X射线管
研究液体及固体介质的电容器击穿现象
三、自感现象的其他应用
在生产和生活中，自感现象是普遍存在的.凡有导线、
线圈的设备,只要有电流变化,都会有自感现象产生. 1.自感现象的应用 自感线圈是交流电路中的重要元件，在广播电台和 电视台的无线设备中，用它和电容器组成振荡电路来发 射电磁波；而在收音机和电视机中，同样也用振荡电路 来接收电磁波.
灯管发光原理
灯管内充有微量的氩和稀 薄的汞蒸气,灯管内壁涂有荧 光物质.当管内的气体被击穿 而导电时,灯管两端炽热的灯
丝就会释放出大量电子,这些
电子与汞原子碰撞而放出紫外线,涂在灯管内壁的荧光物质 在紫外线的照射下发出可见光.根据不同的需要在管内充以 不同的气体，并在管的内壁上涂上不同的荧光物质,就可以 制造出发不同颜色光的日光灯.
a
b
启
5.制作精密电阻时,为了消除在使用中由于电流的变化引 起的自感现象,用电阻丝绕制电阻时采用如图所示的双线 绕法,其道理是（ C ） A.电路电流变化时，两根线中产生的自感电动势相互抵消 B.电路电流变化时，两根线中产生的自感电流相互抵消
电磁感应理解互感和自感现象的应用
电磁感应理解互感和自感现象的应用在我们日常生活中，电磁感应是一种非常常见的物理现象，它是指导线中电流变化产生的磁场经过导线圈内、外环境产生的一种电动势。
通过对电磁感应的研究，我们可以更好地理解互感和自感现象，并将其应用于各个领域。
一、互感现象互感现象是指当两个电路存在磁耦合时，其中一个电路中的电流或电压的变化会引起另一个电路中的电流或电压的变化。
互感现象在电子通信、电力传输和电路设计中有着广泛的应用。
电子通信：互感现象在无线通信系统中起着重要的作用。
例如，手机中的天线将电信号作为电磁波发送出去，而天线接收到的电磁波也会通过互感现象转换成电信号。
同时，在通信线路中使用的变压器也利用了互感现象进行信号的传输和接收。
电力传输：变压器是电力传输系统中的重要设备，它利用了互感现象进行电能的传输。
变压器中的两个线圈通过磁耦合，通过改变输入线圈的电流来实现输出线圈电流和电压的变化。
这种方式可以实现电能从发电厂向用户的传输，提高了电力传输的效率。
电路设计：互感器在电路设计中也有着广泛的应用。
例如，互感输入电流传感器可以测量电路中的电流，并将其转换为与电流成正比的输出电压。
另外，交流耦合电感器可以将输入信号与输出信号在电路中进行耦合，以实现信号放大或滤波。
二、自感现象自感现象是指导线自身的电阻率变化引起的感应电动势。
自感现象在电子元件和电路设计中也有着重要的应用。
电子元件：电感器是利用自感现象制造的电子元件之一。
电感器通过将导线绕制成线圈，利用自感现象将变化的电流转换成感应电动势。
这种感应电动势可以用于各种电路中，例如滤波器、调谐电路和振荡电路。
电路设计：自感现象也广泛应用于电路设计中。
例如，为了抑制电路中的高频噪声，可以使用自感元件制造一个自感环，通过自感现象将高频噪声转变为热能。
另外，在配电线路中使用的电感线圈也可以通过自感现象过滤电路中的谐振电流。
三、电磁感应的其他应用除了互感和自感现象的应用之外，电磁感应还具有其他一些重要的应用。
自感现象的应用
复过程中，L1中产生变化的电流.在通、断的瞬间，由于初级线圈
中的电流迅速变化，L1的自感电动势会猛增至数百伏.次级线圈L2
的线圈匝数约为L1的100倍，于是在次级线圈L2的两端感应出数万
伏的高压.
第4讲 自感现象的应用
18
例3 关于感应圈下列说法不正确的是( ) A.感应圈是利用自感现象来获得高压电的装置 B.在工程中，感应圈可作为大功率高压电源使用 C.煤气灶电子点火装置，是利用感应圈产生高压电火花来完成的 D.感应圈的主要构造包括绕在铁芯上的两个绝缘线圈及放电器等
第4讲 自感现象的应用
28
26
4.下列装置中没有利用感应圈的是( ) A.煤气灶电子点火装置 B.汽车发动机点火装置 C.物理、化学实验中的小功率高压电源 D.自动设备中的延时继电器
第4讲 自感现象的应用
27
解析 煤气灶电子点火装置，汽车发电机点火装置都是利用感应 圈产生的高压电火花来完成点火工作的，物理、化学实验中的小 功率电源是利用感应圈通过低压直流电源获得高电压，A、B、C 正确； 延时继电器是利用线圈的电磁感应来正常工作的，没有用到感应 圈，D错误. 答案 D
第4讲 自感现象的应用
11
例1 如图所示，S为启动器，L为镇流器，其中日光灯的接线图 正确的是( )
解析 根据日光灯的工作原理，要想使日光灯发光，灯丝需要预 热发出电子，灯管两端应有瞬时高压，这两个条件缺一不可.当动、 静触片分离后，选项B中灯管和电源断开，选项B错误；
第4讲 自感现象的应用
12
选项C中镇流器与灯管断开，无法将瞬时高压加在灯管两端，选 项C错误； 选项D中灯丝左、右端分别被短接，无法预热放出电子，不能使 灯管气体导电，选项D错误. 答案 A
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第二阶段： 第二阶段：
启动器动静触片接触后，触片温度下降恢复断开位 启动器动静触片接触后， 置，电路分断。 电路分断。 由于镇流器线圈中电流突然中断，进而产生较高的 由于镇流器线圈中电流突然中断， 较高的自感电动势，它和电源电压叠加后加在灯管两端， 较高的自感电动势，它和电源电压叠加后加在灯管两端， 导致管内惰性气体电离发生弧光放电。 导致管内惰性气体电离发生弧光放电。 使温度升高，液态水银汽化游离， 使温度升高，液态水银汽化游离，引起水银蒸汽弧 光放电，辐射出紫外线激发管壁上的荧光粉而发出日光 光放电， 色的可见光。 色的可见光。
第三阶段： 第三阶段：
启辉后，管内电阻下降，灯管回路电流增加， 启辉后，管内电阻下降，灯管回路电流增加，镇 流器两端电压降跟着增大，氖泡两端电压大为降低， 流器两端电压降跟着增大，氖泡两端电压大为降低，启 动器保持断开状态而不起作用。 动器保持断开状态而不起作用。 电流由管内气体导电而形成回路， 电流由管内气体导电而形成回路，灯管进入工作状 态。
这种由于线圈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。 而产生的电磁感应现象，叫做自感现象。
新
课
日光灯的镇流器利用线圈 自感现象进行工作的原理
日光灯的组成
主要由灯管、起动器、 主要由灯管、起动器、镇流器组成
观察日光灯的电路图和工作过程
日光灯管的结构
两端灯丝 给气体加 热 并给 气体加上 高电压
五、自感现象的应用
自感现象在各种电气设备和无线电 技术中有广泛的应用， 技术中有广泛的应用，日光灯的镇流器 就是利用线圈自感现象的一个例子。 就是利用线圈自感现象的一个例子。
复
习
什么是自感现象？ 什么是自感现象？
自感现象演示
自感现象.swf 自感现象
从两次实验中可看出， 从两次实验中可看出，当线圈自身的电 流发生变化时， 流发生变化时，线圈本身就产生出感应电动 这个电动势总是阻碍线圈中电流的变化。 势，这个电动势总是阻碍线圈中电流的变化。
日光灯工作原理动画演示
M:\日光灯工作原理.swf
归 纳 总 结 ：
灯管内水银蒸汽导电，发出紫外线， 灯管内水银蒸汽导电，发出紫外线，使管壁上荧 光粉发出白光，要激发水银蒸汽导电需要很高的电压， 光粉发出白光，要激发水银蒸汽导电需要很高的电压， 日光灯正常工作时又需要比220V低很多的电压． 低很多的电压． 日光灯正常工作时又需要比 低很多的电压 为满足这些要求设置了镇流器和起动器， 为满足这些要求设置了镇流器和起动器，起动器的 作用是开关闭合后把连接灯管两端灯丝的电路接通， 作用是开关闭合后把连接灯管两端灯丝的电路接通，电 路接通后经过一小段时间又使电路自动断开． 路接通后经过一小段时间又使电路自动断开． 镇流器在起动器把电路突然中断的瞬间，由于自感 镇流器在起动器把电路突然中断的瞬间， 现象而产生一个瞬时高压加在灯管上， 现象而产生一个瞬时高压加在灯管上，满足激发水银蒸 汽导电需要高压的要求，使日光灯管成为通路开始光． 汽导电需要高压的要求，使日光灯管成为通路开始光． 日光灯正常工作时， 日光灯正常工作时，从图中可以看出交流电不断通 过镇流器和灯管（不经过起动器）， ），由于自感现象镇流 过镇流器和灯管（不经过起动器），由于自感现象镇流 器的线圈中产生自感电动势阻碍电流变化， 器的线圈中产生自感电动势阻碍电流变化，起到降压作 低很多， 用，灯管两端电压比220V低很多，满足正常工作要 求．
发出紫外线
受到紫外 线照射时
在高压 下导电
荧光粉发 出可见光
镇流器结构和作用： 镇流器结构和作用：
启动时提供瞬时高压 正常工作时降压限流
启动器组成和作用： 启动器组成和作用：
起到一个开关的作用
能使动靜触片 不产生电火花 保护触点
氖泡 电容器电流流向分为三个阶段第一 阶段： 阶段：
刚合上开关瞬时，管内内阻较高，灯丝发射的电 刚合上开关瞬时，管内内阻较高， 子不能使灯管内部形成电流通路。 子不能使灯管内部形成电流通路。 电源电压几乎全部加在启动器氖泡动、静触片之间， 电源电压几乎全部加在启动器氖泡动、静触片之间， 使U形双金属片受热伸展，从而动静触片接触接通电路， 形双金属片受热伸展，从而动静触片接触接通电路， 构成日光灯启辉状态的电流回路。 构成日光灯启辉状态的电流回路。 使电流流过镇流器和两端灯丝， 使电流流过镇流器和两端灯丝，灯丝被加热而发射 电子。 电子。
课后练习：
1、启动器中的电容器起什么作用 启动器中的电容器起什么作用 2、为什么断开电源灯管仍发微光 、
电容的作用： 电容的作用：
（一）与镇流器线圈组成LC振荡电路，延 与镇流器线圈组成LC振荡电路 振荡电路， 长灯丝预热时间和维持脉冲放电电压； 长灯丝预热时间和维持脉冲放电电压；
（二）能吸收干扰电子设备的杂波信号
课堂练习： 1、画出日光灯原理的电路图 、 2、说明镇流器的作用 、 3、说明启动器的作用 、