自 感 现 象讲稿.ppt
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1、关于自 感 现 象第一页,讲稿共五十五页哦复习回顾复习回顾1、产生感应电动势的条件2、如何确定感应电流的方向?3、如何确定感应电动势的大小?第二页,讲稿共五十五页哦思考:思考:在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接,当线在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接,当线圈圈M M中的电流变化时,在线圈中的电流变化时,在线圈M M和和N N中会产生感应电动势吗?中会产生感应电动势吗?为什么?为什么?分析:分析:线圈线圈M中的电流变化时产生了变化的磁场,穿过线圈中的电流变化时产生了变化的磁场,穿过线圈M本身本身和线圈和线圈N的磁通量发生了变化,所以都要产生感应电动势。在线圈的磁通量发生了变化,所以都
2、要产生感应电动势。在线圈N中产生的感应电动势的现象叫做互感,在线圈中产生的感应电动势的现象叫做互感,在线圈M本身产生的感应电本身产生的感应电动势的现象叫做自感。动势的现象叫做自感。第三页,讲稿共五十五页哦4.6 4.6 互感和自感互感和自感第四页,讲稿共五十五页哦第五页,讲稿共五十五页哦一、互感现象一、互感现象1 1、当一个线圈中电流变化,在另一个线圈中产生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,称为应电动势的现象,称为互感互感。互感现象中产生的感。互感现象中产生的感应电动势,称为应电动势,称为互感电动势。互感电动势。2 2、互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之互感
3、现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间间,且可发生于且可发生于任何两个相互靠近的电路任何两个相互靠近的电路之间之间.3 3、利用互感现象,可以把能量或信号从一个线圈传递、利用互感现象,可以把能量或信号从一个线圈传递到另一个线圈。因此,互感现象在电工技术和电子技术到另一个线圈。因此,互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。中有广泛的应用。第六页,讲稿共五十五页哦1 1、由于导体、由于导体本身的电流本身的电流发生变化而产生发生变化而产生的电磁感应现象,叫的电磁感应现象,叫自感现象自感现象。二、自感现象二、自感现象第七页,讲稿共五十五页哦2 2、自感现象中产生的电动势、自感现象中产生的电动势
4、 -叫叫自感电动势自感电动势。自感电动势的作用:自感电动势的作用:阻碍阻碍导体中导体中原来的电流变化原来的电流变化。注意:注意:“阻碍阻碍”不是不是“阻止阻止”,电流,电流原来怎么变化原来怎么变化还是怎么变还是怎么变,只是变化变慢了,只是变化变慢了,即对电流的变化起即对电流的变化起延迟作用延迟作用。第八页,讲稿共五十五页哦演示实验演示实验1 A A1 1、A A2 2 使用规格完全一样的灯泡。使用规格完全一样的灯泡。闭合电键闭合电键S S,调节变阻器,调节变阻器 R R 和和 R R1 1 ,使,使A A1 1、A A2 2亮度相同且正常发光亮度相同且正常发光.然后断开开关然后断开开关S S。
5、重新闭合重新闭合S S,观察到什么现象?,观察到什么现象?第九页,讲稿共五十五页哦演示实验演示实验1 1 通电自感现象通电自感现象 A A1 1、A A2 2是规格完全一样的灯泡是规格完全一样的灯泡.闭合电闭合电键键S,S,调节变阻器调节变阻器R R,使使A A1 1、A A2 2亮度相同亮度相同,再再调节调节R R1 1,使两灯正常发光使两灯正常发光,然后断开开关然后断开开关S.S.重新闭合重新闭合S,S,观察到什么现象观察到什么现象?灯泡灯泡A A2 2立刻正常发光立刻正常发光,跟线圈跟线圈L L串联的灯泡串联的灯泡A A1 1逐渐逐渐亮起来亮起来.电路接通时电路接通时,电流由零开始增加电
6、流由零开始增加,穿过线穿过线圈圈L L的磁通量逐渐增加的磁通量逐渐增加,L L中产生的感应电中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反动势的方向与原来的电流方向相反,阻碍阻碍L L中电流增加中电流增加,即推迟了电流达到正常值的即推迟了电流达到正常值的时间时间.现象:现象:分析分析:第十页,讲稿共五十五页哦1、演示自感的实验电路图如右图所示,、演示自感的实验电路图如右图所示,L是电感线圈,是电感线圈,A1、A2是规格相同的灯泡,是规格相同的灯泡,R的阻值与的阻值与L的直流电阻值相同。当开关的直流电阻值相同。当开关由断开到合上时,观察到的自感现象是由断开到合上时,观察到的自感现象是 比比 先亮,
7、最后达到同样亮。先亮,最后达到同样亮。A2 A1 L A1R A2 S R12、上图中,电阻、上图中,电阻R的电阻值和电感的电阻值和电感L的自感系数都很的自感系数都很大,但大,但L的直流电阻值很小,的直流电阻值很小,A1、A2是两个规格相同是两个规格相同的灯泡。则当电键的灯泡。则当电键S闭合瞬间,闭合瞬间,比比 先亮,最后先亮,最后 比比 亮亮。A1A2A2A1第十一页,讲稿共五十五页哦演示实验演示实验2 2 接通电路,待灯泡接通电路,待灯泡A A正常发正常发光。然后断开电路,观察到光。然后断开电路,观察到什么现象?什么现象?课本课本P23P23第十二页,讲稿共五十五页哦演示实验演示实验2灯泡
8、灯泡A A2 2立刻正常发光立刻正常发光,跟线圈跟线圈L L串联的灯泡串联的灯泡A A1 1逐渐亮逐渐亮起来起来。电路接通时,电流由零开始增加,穿过线电路接通时,电流由零开始增加,穿过线圈圈L L的磁通量逐渐增加,的磁通量逐渐增加,L L中产生的感应电动势的中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反,阻碍方向与原来的电流方向相反,阻碍L L中电流增加,中电流增加,即推迟了电流达到正常值的时间。即推迟了电流达到正常值的时间。现象现象分分析析第十三页,讲稿共五十五页哦 S S断开时断开时,A A 灯突然闪亮一下才熄灭灯突然闪亮一下才熄灭.现象现象:演示实验演示实验2 2 断电自感现象断电自感现象
9、第十四页,讲稿共五十五页哦二、自感现象二、自感现象注意注意:“阻碍阻碍”不是不是“阻止阻止”,电流原来怎么变化还,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是怎么变,只是变化变慢了,即对电流的变化起延迟作用作用3 3、自感电动势、自感电动势作用作用:阻碍导体中原来的电流变化:阻碍导体中原来的电流变化第十五页,讲稿共五十五页哦反馈训练2、在实验二中,若线圈在实验二中,若线圈L的电阻的电阻RL与灯泡与灯泡A的的电阻电阻RA相等,则电键相等,则电键 断开前后通过线圈的电断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为流随时间的变化图像为 图,通过灯泡的电图,通过灯泡的电流随时间的变化图
10、像为流随时间的变化图像为 图;图;若若RL远小于远小于RA,则电键,则电键 断开前后通过线圈的电流随时间的断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为变化图像为 图,通过灯泡的电流图像为图,通过灯泡的电流图像为 图。图。It A B C DItItItACBDALS第十六页,讲稿共五十五页哦1.当线圈中电流改变时,线圈中会产生自感电动势,自感电动势方向与原电流方向()A总是相反 B总是相同C电流增大时,两者方向相反D电流减小时,两者方向相同2.P、Q两灯相同,L电阻不计,则 AS断开瞬间,P立即熄灭,Q过一会才熄灭BS接通瞬间,P、Q同时达正常发光C S断开瞬间,通过P的电流从右向左DS断开瞬间,
11、通过Q的电流与原来方向相反第十七页,讲稿共五十五页哦3.电感线圈L的自感系数足够大,其直流电阻不计,LA、LB是两个相同的灯泡,则 AS闭合瞬间,LA不亮,LB很亮;S断开瞬间,LA、LB立即熄灭BS闭合瞬间,LA、LB同时亮,然后LA熄灭,LB亮度不变;S断开瞬间,LA亮一下才熄灭,LB立即熄灭;第十八页,讲稿共五十五页哦3LA和LB是两个相同的小灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻值与R相同。由于存在自感现象,在电键S闭合和断开时,灯LA和LB先后亮暗的顺序是 A接通时,LA先达最亮,断开时,LA后暗B接通时,LB先达最亮,断开时,LB后暗第十九页,讲稿共五十五页哦自感电动势自感电动
12、势 磁通量变化率磁通量变化率 正比关系正比关系电电 流流 变变 化化 率率 正比关系正比关系正比关系正比关系第二十页,讲稿共五十五页哦对同一线圈对同一线圈:电流变化快电流变化快,穿过线圈的穿过线圈的磁通量变化快磁通量变化快线圈中产生的自感线圈中产生的自感电动势就大电动势就大.电流变化慢电流变化慢,穿过线圈的穿过线圈的磁通量变化慢磁通量变化慢线圈中产生的自感线圈中产生的自感电动势就小电动势就小.对不同线圈对不同线圈:电流变化快慢一样电流变化快慢一样,自感电动势不同自感电动势不同第二十一页,讲稿共五十五页哦1 1、自感系数、自感系数 L L -简称简称自感自感或或电感电感 三、自感系数三、自感系数
13、2、自感系数自感系数 L 反映线圈反映线圈 自身的性质自身的性质.第二十二页,讲稿共五十五页哦(1 1)决定决定线圈自感系数的线圈自感系数的因素因素:(2 2)自感系数的单位:)自感系数的单位:亨利亨利 简称简称 亨亨 符号是符号是 H H 常用单位:常用单位:毫亨(毫亨(m Hm H)微亨(微亨(H H)实验表明,线圈越实验表明,线圈越长长,越,越粗粗,匝数,匝数越多越多,自自感系数越大感系数越大。另外另外,带,带有铁芯有铁芯的线圈的自感系数比没有的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。铁芯时大得多。三、自感系数三、自感系数第二十三页,讲稿共五十五页哦问题:在断电自感的实验中,为什么开关断开问题
14、: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。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,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。中的能量转化成电能。四、磁场的能量四、磁场的能量第二十四页,讲稿共五十五页哦 当线圈通电瞬间和断电瞬间,自感电当线圈通电瞬间和断电瞬间,自感电动势都要阻碍线圈中电流的变化,使线圈动势都要阻碍线圈中电流的变化,使线圈
15、中的电流不能立即增大到最大值或不能立中的电流不能立即增大到最大值或不能立即减小为零即减小为零 电的电的“惯性惯性”大小决定于线圈的自感系数大小决定于线圈的自感系数 阅读教材最后一段阅读教材最后一段P P2323,回答问题,回答问题1 1、线圈能够体现电的、线圈能够体现电的“惯性惯性”,应该怎样理解?,应该怎样理解?2 2、电的、电的“惯性惯性”大小与什么有关?大小与什么有关?思考与讨论思考与讨论第二十五页,讲稿共五十五页哦当线圈中的电流增加时,自感电流的方向与原电流方向相反自感现象是指当线圈自身电流发生变化时,在线圈中引起的电磁感应现象自感电动势的大小与电流的变化率成正比 自感系数L由线圈自身
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