《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
■预测一下实验现象？
■如何改进实验电路？
■如何解释实验现象？
自感现象
●自由身于的线…圈…本身的
S
电自流身发的生…变…化而自产
B R
生自自的身身电的的磁……感……应现感象。
A
●自感现象中产生
的感应电动势，称
为自感电动势。
思考与讨论
S
IR
B感
BI IA
B原
E
■线圈中电流增加时, 会产生自感电动势， 那么线圈中电流减少 时，又会怎么样呢？ ■预测一下实验现象？
选修3-2
§4.6 互感和自感
互感现象
M电P源4
S
●当一个线圈中电 流变化时，在另一 个线圈中产生感应 电动势的现象。
●互感现象中产生 的感应电动势，称 为互感电动势。
互感现象的应用
◎传递能量 ◎传递信息
变压器
收音机里的 “磁性天线”
思考与讨论
电源
S
R IA
B原
IB B 变化时，自身的回路 中是否还有电磁感应 现象呢？ ■如何设计实验电路？
约瑟夫·亨利
Henry Joseph
1797-1878
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；
…… 从来不申请专利
无偿贡献给社会
用传感器研究自感现象
S
电B流传
R
感器B
数据采 集感器
电A流传
感器A
iA、 iB
o
t
体验自感
◆名称: 擦出电火花！ ◆器材:干电池一节、小线圈一只、导线若干。 ◆要求: ①构建电路，能看到电火花的闪现；
■如何改进实验电路？
■如何解释实验现象？
自感现象
●自由身于的线…圈…本身的
S
电自流身发的生…变…化而自产
B R
生自自的身身电的的磁……感……应现感象。
A
●自感现象中产生
的感应电动势，称
为自感电动势。
思考与讨论
S
IR
B感
BI IA
B原
E
■线圈中电流增加时, 会产生自感电动势， 那么线圈中电流减少 时，又会怎么样呢？ ■预测一下实验现象？
选修3-2
§4.6 互感和自感
互感现象
M电P源4
S
●当一个线圈中电 流变化时，在另一 个线圈中产生感应 电动势的现象。
●互感现象中产生 的感应电动势，称 为互感电动势。
互感现象的应用
◎传递能量 ◎传递信息
变压器
收音机里的 “磁性天线”
思考与讨论
电源
S
R IA
B原
IB B 变化时，自身的回路 中是否还有电磁感应 现象呢？ ■如何设计实验电路？
约瑟夫·亨利
Henry Joseph
1797-1878
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；
…… 从来不申请专利
无偿贡献给社会
用传感器研究自感现象
S
电B流传
R
感器B
数据采 集感器
电A流传
感器A
iA、 iB
o
t
体验自感
◆名称: 擦出电火花！ ◆器材:干电池一节、小线圈一只、导线若干。 ◆要求: ①构建电路，能看到电火花的闪现；
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
《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。
《自感和互感》课件
互感系数：描述互感现象的强 弱，与线圈之间的距离、形状、 材料等因素有关
互感现象：两个或多个线圈之 间通过电磁感应产生的相互影 响
应用：变压器、电感器、电 磁感应加热等
互感现象的影响：可能导致电 路参数变化，影响电路性能和
稳定性
线圈绕组结构：线圈绕组的形状、大小、位置等 线圈材料：线圈的材质、电阻率、磁导率等 线圈电流：线圈中的电流大小、方向、频率等 线圈间距：线圈之间的距离、角度等 线圈环境：温度、湿度、磁场等外部环境因素
线圈形状：线圈的形状和尺寸对自感系数有重要影响 线圈材料：线圈的材料和导电性能对自感系数有影响 线圈匝数：线圈的匝数越多，自感系数越大 线圈放置方式：线圈放置方式对自感系数有影响，如垂直放置、水平放置等 线圈周围环境：线圈周围环境的磁场、温度等对自感系数有影响
自感系数与线圈的匝数、形 状、尺寸、材料等因素有关
互感系数是描述两个线圈之间电磁感应关系的物理量
互感系数的大小与线圈的几何形状、尺寸、材料和位置有关
互感系数的正负号表示两个线圈之间的磁通方向是否相同
互感系数的物理意义在于描述两个线圈之间的电磁感应关系，对于电磁感应现象的研究和应 用具有重要意义。
自感和互感的应用
电流测量：通过自感 现象测量电流大小
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自感和互感
汇报人：
目录
自感
Байду номын сангаас
互感
自感和互感的应用
自感和互感的区别 与联系
自感
自感是指线圈自身电流变化引起的电磁感应现象
自感现象产生的原因是线圈中的电流变化导致磁场变化，从而产生感应电动势
自感现象在电路中表现为线圈两端的电压变化 自感现象在电磁学中具有重要的应用价值，如电感器、变压器等设备
人教版选修3-2第四章6互感和自感课件(90张)
t
圈中电流变化越快,线圈中产生的自感电动势一定越大,故D正确。
【素养训练】 关于电磁感应,下列说法中正确的是 ( ) A.由于自感电流总是阻碍原电流的变化,所以自感电动势的方向总与原电流的 方向相反 B.在自感系数一定的条件下,通过导体的电流引起的磁通量变化越大,产生的 感应电动势就越大 C.在自感系数一定的条件下,通过导体的电流变化越快,产生的自感电动势越 大 D.在自感现象中,电感线圈的自感系数与产生的自感电动势大小有关
【审题关键】 序号
信息提取
①
接通开关时,线圈相当于断路,A1、A2同时 亮,但A1分压大,更亮
② 断开开关时,线圈相当于电源,A1后灭
【解析】选A。开关接通瞬间,电路中迅速建立了电场,立即产生电流,但线圈中 产生自感电动势,阻碍电流的增加,故开始时通过灯泡A1的电流较大,故灯泡A1 较亮;电路中自感电动势阻碍电流的增加,但不能阻止电流增加,电流稳定后,两 个灯泡一样亮;开关断开瞬间,电路中的电流要立即减小到零,但线圈中会产生 很强的自感电动势,与灯泡A1构成闭合回路后放电,故断开开关时,A1后灭,故B、 C、D错误;A正确;故选A。
【解析】选C。根据楞次定律,当原电流增大时,感应电动势与原电流方向相反; 当原电流减小时,感应电动势与原电流方向相同,故A错误;在自感系数一定的条 件下,根据法拉第电磁感应定律,则有:通过导体的电流的变化率越大,产生的自 感电动势越大,与电流大小及电流变化的大小无关,故B错误,C正确;自感系数由 线圈自身决定,与其他因素无关,故D错误。
知识点一 自感现象的产生与规律 1.自感现象的产生:当线圈中的电流变化时,产生的磁场及穿过自身的磁通量随 之变化,依据楞次定律,会在自身产生感应电动势,叫自感电动势。
2.规律:自感现象也是电磁感应现象,也符合楞次定律,可表述为自感电动势总 要阻碍引起自感的原电流的变化。 (1)当原电流增加时,自感电动势阻碍原电流的增加,方向与原电流方向相反。 (2)当原电流减小时,自感电动势阻碍原电流的减小,方向与原电流方向相同。 (3)自感电动势总要阻碍引起自感的原电流的变化,但阻止不住,只是变化得慢 了。
圈中电流变化越快,线圈中产生的自感电动势一定越大,故D正确。
【素养训练】 关于电磁感应,下列说法中正确的是 ( ) A.由于自感电流总是阻碍原电流的变化,所以自感电动势的方向总与原电流的 方向相反 B.在自感系数一定的条件下,通过导体的电流引起的磁通量变化越大,产生的 感应电动势就越大 C.在自感系数一定的条件下,通过导体的电流变化越快,产生的自感电动势越 大 D.在自感现象中,电感线圈的自感系数与产生的自感电动势大小有关
【审题关键】 序号
信息提取
①
接通开关时,线圈相当于断路,A1、A2同时 亮,但A1分压大,更亮
② 断开开关时,线圈相当于电源,A1后灭
【解析】选A。开关接通瞬间,电路中迅速建立了电场,立即产生电流,但线圈中 产生自感电动势,阻碍电流的增加,故开始时通过灯泡A1的电流较大,故灯泡A1 较亮;电路中自感电动势阻碍电流的增加,但不能阻止电流增加,电流稳定后,两 个灯泡一样亮;开关断开瞬间,电路中的电流要立即减小到零,但线圈中会产生 很强的自感电动势,与灯泡A1构成闭合回路后放电,故断开开关时,A1后灭,故B、 C、D错误;A正确;故选A。
【解析】选C。根据楞次定律,当原电流增大时,感应电动势与原电流方向相反; 当原电流减小时,感应电动势与原电流方向相同,故A错误;在自感系数一定的条 件下,根据法拉第电磁感应定律,则有:通过导体的电流的变化率越大,产生的自 感电动势越大,与电流大小及电流变化的大小无关,故B错误,C正确;自感系数由 线圈自身决定,与其他因素无关,故D错误。
知识点一 自感现象的产生与规律 1.自感现象的产生:当线圈中的电流变化时,产生的磁场及穿过自身的磁通量随 之变化,依据楞次定律,会在自身产生感应电动势,叫自感电动势。
2.规律:自感现象也是电磁感应现象,也符合楞次定律,可表述为自感电动势总 要阻碍引起自感的原电流的变化。 (1)当原电流增加时,自感电动势阻碍原电流的增加,方向与原电流方向相反。 (2)当原电流减小时,自感电动势阻碍原电流的减小,方向与原电流方向相同。 (3)自感电动势总要阻碍引起自感的原电流的变化,但阻止不住,只是变化得慢 了。
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
互感和自感课件
电流减小时，自感线圈中电流大小一定小于原先所通电 流大小，自感电动势可能大于原电源电动势．
如图 4－6－3 所示的电路中，三个相同的灯泡 a、b、c
和电感 L1、L2 与直流电源连接，电感的电阻忽略不计．电键 S 从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有( )
A．a 先变亮，然后逐渐变暗
B．b 先变亮，然后逐渐变暗
【答案】 AD
综合解题方略——有线圈电路的分析方法
如图 4－6－5 甲、乙电路中，电阻 R 和电感线 圈 L 的电阻都很小．接通 S，使电路达到稳定，灯泡 A 发光， 则( )
甲
乙
图 4－6－5
A．在电路甲中，断开 S，A 将渐渐变暗 B．在电路甲中，断开 S，A 将先变得更亮，然后渐渐变 暗 C．在电路乙中，断开 S，A 将渐渐变暗 D．在电路乙中，断开 S，A 将先变得更亮，然后渐渐变 暗 【规范解答】 甲图中，电灯 A 与电感线圈 L 在同一个 支路中，流过的电流相同，断开开关 S 时，线圈 L 中的自感 电动势要维持原电流不变，所以，开关断开的瞬间，电灯 A 的电流不变，以后电流渐渐变小．
自感系数和磁场的能量
1.基本知识 (1)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决定线圈自感系数大小的因素 线圈的 大小 、 形状 、圈数 ，以及是否有铁芯等．
(2)磁场的能量 ①线圈中电流从无到有时，磁场从无到有，电源的能量 输送给 线圈 ，储存在 磁场 中． ②线圈中电流减小时， 线圈 中的能量释放出来转化为 电能．
B．I1 开始很小而后逐渐变大
C．I2 开始很小而后逐渐变大 D．I2 开始较大而后逐渐变小
图 4－6－1
第2章 4 《互感和自感》课件ppt
2023
新版人教版高中物理
第二章
4.互感和自感
选择性必修
第二册
内
容
索
引
01
课前篇 自主预习
02
课堂篇 探究学习
学习目标
1.了解互感现象及其应用。(物理观念)
2.能够通过电磁感应的有关规律分析通电自感和断电自感现象。
(科学思维)
I
3.了解自感电动势的表达式E=L t ,知道自感系数的决定因素。
3.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。
知识归纳
1.自感系数
2.自感现象中能量转化
(1)线圈中电流从无到有时:磁场从无到有,电源把能量输送给磁场,储存在
磁场中。
(2)线圈中电流减小时:磁场中的能量释放出来转化为电能。
实例引导
感现象制成的。
实例引导
例1 如图甲所示,A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上,A环中电流iA随时间t
的变化规律如图乙所示,下列说法中正确的是(
A.t1时刻,两环作用力最大
B.t2和t3时刻,两环相互吸引
C.t2时刻两环相互吸引,t3时刻两环相互排斥
D.t3和t4时刻,两环相互吸引
)
解析 t1时刻B中感应电流为零,故两环作用力为零,A错误;t2和t3时刻A环中
的变化,使得通过电感线圈的电流不能突变。
(2)若电路中的电流是稳定的,电感线圈相当于一段导线,其阻碍作用是由
绕制线圈的导线的电阻引起的。
(3)线圈通电和断电时线圈中电流的变化规律如图。
要点笔记 闭合开关瞬间时,线圈相当于断路;断开开关瞬间,线圈相当于电
源。
实例引导
新版人教版高中物理
第二章
4.互感和自感
选择性必修
第二册
内
容
索
引
01
课前篇 自主预习
02
课堂篇 探究学习
学习目标
1.了解互感现象及其应用。(物理观念)
2.能够通过电磁感应的有关规律分析通电自感和断电自感现象。
(科学思维)
I
3.了解自感电动势的表达式E=L t ,知道自感系数的决定因素。
3.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。
知识归纳
1.自感系数
2.自感现象中能量转化
(1)线圈中电流从无到有时:磁场从无到有,电源把能量输送给磁场,储存在
磁场中。
(2)线圈中电流减小时:磁场中的能量释放出来转化为电能。
实例引导
感现象制成的。
实例引导
例1 如图甲所示,A、B两绝缘金属环套在同一铁芯上,A环中电流iA随时间t
的变化规律如图乙所示,下列说法中正确的是(
A.t1时刻,两环作用力最大
B.t2和t3时刻,两环相互吸引
C.t2时刻两环相互吸引,t3时刻两环相互排斥
D.t3和t4时刻,两环相互吸引
)
解析 t1时刻B中感应电流为零,故两环作用力为零,A错误;t2和t3时刻A环中
的变化,使得通过电感线圈的电流不能突变。
(2)若电路中的电流是稳定的,电感线圈相当于一段导线,其阻碍作用是由
绕制线圈的导线的电阻引起的。
(3)线圈通电和断电时线圈中电流的变化规律如图。
要点笔记 闭合开关瞬间时,线圈相当于断路;断开开关瞬间,线圈相当于电
源。
实例引导
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．
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结合所学内容，为什么A1比A2亮得晚一些？
（楞次定律）加以分析说明。
原因：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。
《互感和自感》
二、探究规律 把握实质
如图接通电路，待灯泡A正常发光。然后断开
A.总是相反 B.总是相同 C.电流大时，两者方向相反 D.电流减少时，两者方向相同
《互感和自感》
联系生活 迁移应用
2.如图所示，L为一个自感系数大的自感线圈，开关闭
合后，小灯能正常发光，那么闭合开关和断开开关的 瞬间，能观察到的现象分别是 （ A） A．小灯逐渐变亮，小灯立即熄灭 B．小灯立即亮，小灯立即熄灭 C．小灯逐渐变亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭 D．小灯立即亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
一、互感
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。
《互感和自感》
二、探究规律 把握实质
1.当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？
2.如图：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，
第四章 电磁感应
第六节 互感和自感
《互感和自感》
一、回顾旧知 引入新课
回答下列问题，自由举手发言
1.在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？ 2.在电磁感应现象中，磁通量变化的方式有哪些？
1.闭合回路中磁通量有变化
2.ΔΦ = Φ2 - Φ1 = ΔBS ΔΦ = Φ2 - Φ1 = B ΔS
1.自感电动势的大小：与电流的变化率成正比， L称为线圈的自感 系数。
2.
E L I
t
物理意义：自感表示线圈产生自感电动势本领大小的物理
量。
L的大小跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯有关 单位：亨利(H)
《互感和自感》
三、联系生活 迁移应用
1、当线圈中电流改变时，线圈中会产生自感电动势， 自感电动势的方向与原电流方向 （CD）
《互感和自感》
小结
1．导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现 象，自感现象产生的电动势叫自感电动势。 2．自感现象是电磁感应现象,自感电动势的大小和方向仍可 以用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定。
《互感和自感》
作业布置：课本25页第1、3题
《互感和自感》
《互感和自感》
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？
回答以下问题，小组迅速讨论，派代表发言，其他同学注 意听，不要重复 1.开关闭合，有什么现象？ 2.开关断开，有什么现象？ 3.通入恒定电流，有什么现象？ 4.假设实验实物图摆在你面前，如何操作能使右侧电路电流计 指针偏转？（尽可能多的《方互感法和自，感》只要合理）
电路。
再猜一猜：类比实验1，你能预料到什 么现象？
要求：仔细观看视频，独立思考，小组讨论以下问题，举手 派代表发言。
1.类比实验1，你能看到什么现象？ 2.试着解释实验现象。
《互感和自感》
现象：S断开时，A灯突然闪亮一下才熄灭。 结合所学，为什么A灯不立刻熄灭？
原因：当S断开时，L中的电流突然减弱，穿过L的磁通量逐渐减 少，L中产生感应电动势，方向与原电流方向相同，阻碍原电流 减小。L相当于一个电源，此时L与A构成闭合回路，故A中还有 一段持续电流。灯A闪亮一下，说明流过A的电流比原电流大。
《互感和自感》
二、自感
导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫 自感现象。自感现象中产生的电动势叫自感电动势。
《互感和自感》
请同学们快速浏览课本24页自感系数内容，然后加以概括，并 回答有关问题。
1.自感电动势的大小决定于哪些因素？ 2.写出自感电动势的大小的计算公式。
《互感和自感》
三、自感系数
使两灯正常发光，然后断开开关S。
猜一猜：再次闭合开关，你能观察到什么现象？自由发言
独立思考，小组讨论，举手发言，不需重复
1.仔细观看视频，你能观察到什么现象？ （注意观察两灯亮度变化） 2. 试着解释实验现象。 《互感和自感》
现象： 跟变阻器串联的灯泡A2立刻正常发光， 跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。
（楞次定律）加以分析说明。
原因：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。
《互感和自感》
二、探究规律 把握实质
如图接通电路，待灯泡A正常发光。然后断开
A.总是相反 B.总是相同 C.电流大时，两者方向相反 D.电流减少时，两者方向相同
《互感和自感》
联系生活 迁移应用
2.如图所示，L为一个自感系数大的自感线圈，开关闭
合后，小灯能正常发光，那么闭合开关和断开开关的 瞬间，能观察到的现象分别是 （ A） A．小灯逐渐变亮，小灯立即熄灭 B．小灯立即亮，小灯立即熄灭 C．小灯逐渐变亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭 D．小灯立即亮，小灯比原来更亮一下再慢慢熄灭
一、互感
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。
《互感和自感》
二、探究规律 把握实质
1.当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？
2.如图：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，
第四章 电磁感应
第六节 互感和自感
《互感和自感》
一、回顾旧知 引入新课
回答下列问题，自由举手发言
1.在电磁感应现象中，产生感应电流的条件是什么？ 2.在电磁感应现象中，磁通量变化的方式有哪些？
1.闭合回路中磁通量有变化
2.ΔΦ = Φ2 - Φ1 = ΔBS ΔΦ = Φ2 - Φ1 = B ΔS
1.自感电动势的大小：与电流的变化率成正比， L称为线圈的自感 系数。
2.
E L I
t
物理意义：自感表示线圈产生自感电动势本领大小的物理
量。
L的大小跟线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯有关 单位：亨利(H)
《互感和自感》
三、联系生活 迁移应用
1、当线圈中电流改变时，线圈中会产生自感电动势， 自感电动势的方向与原电流方向 （CD）
《互感和自感》
小结
1．导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现 象，自感现象产生的电动势叫自感电动势。 2．自感现象是电磁感应现象,自感电动势的大小和方向仍可 以用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定。
《互感和自感》
作业布置：课本25页第1、3题
《互感和自感》
《互感和自感》
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？
回答以下问题，小组迅速讨论，派代表发言，其他同学注 意听，不要重复 1.开关闭合，有什么现象？ 2.开关断开，有什么现象？ 3.通入恒定电流，有什么现象？ 4.假设实验实物图摆在你面前，如何操作能使右侧电路电流计 指针偏转？（尽可能多的《方互感法和自，感》只要合理）
电路。
再猜一猜：类比实验1，你能预料到什 么现象？
要求：仔细观看视频，独立思考，小组讨论以下问题，举手 派代表发言。
1.类比实验1，你能看到什么现象？ 2.试着解释实验现象。
《互感和自感》
现象：S断开时，A灯突然闪亮一下才熄灭。 结合所学，为什么A灯不立刻熄灭？
原因：当S断开时，L中的电流突然减弱，穿过L的磁通量逐渐减 少，L中产生感应电动势，方向与原电流方向相同，阻碍原电流 减小。L相当于一个电源，此时L与A构成闭合回路，故A中还有 一段持续电流。灯A闪亮一下，说明流过A的电流比原电流大。
《互感和自感》
二、自感
导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫 自感现象。自感现象中产生的电动势叫自感电动势。
《互感和自感》
请同学们快速浏览课本24页自感系数内容，然后加以概括，并 回答有关问题。
1.自感电动势的大小决定于哪些因素？ 2.写出自感电动势的大小的计算公式。
《互感和自感》
三、自感系数
使两灯正常发光，然后断开开关S。
猜一猜：再次闭合开关，你能观察到什么现象？自由发言
独立思考，小组讨论，举手发言，不需重复
1.仔细观看视频，你能观察到什么现象？ （注意观察两灯亮度变化） 2. 试着解释实验现象。 《互感和自感》
现象： 跟变阻器串联的灯泡A2立刻正常发光， 跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。