第六节 互感和自感,第四章 电磁感应,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，在另一个闭合线圈中会产生感应电流。,1. 当一个线圈中电流变化，在临近的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。,一、互感现象,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。,3. 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，互感现象在电子技术中 有广泛的应用。,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 正常发光，然后断开开关S。重 新闭合S，观察到什么现象？,现象 灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯 泡A1逐渐亮起来。,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中产生的感应电流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。,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。,二、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：,注意：“阻碍”不是“阻止”，电流 原来怎么变化还是怎么变，只是对电流的变化起阻碍作用。,阻碍导体中电流的变化。,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？,现象 S断开时，A 灯突然闪亮一下才熄灭。,思考与讨论,1. 电源断开时，通过线圈L的电流减小，这时会出现感应电动势。感应电动势的作用是使线圈L中的电流减小得更快些还是更慢些？,2. 产生感应电动势的线圈可以看做一个电源，它能向外供电。由于开关已经断开，线圈提供的感应电流将沿什么途径流动？,3. 开关断开后，通过灯泡的感应电流与原来通过它的电流方向是否一致？,4. 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？,三、自感电动势和自感系数,1. 自感电动势的大小：,即：自感电动势的大小与电流的变化率成正比。,其中L叫自感系数，简称自感或电感。,2. 自感系数 L简称自感或电感:,（2）决定线圈自感系数的因素：,（1）国际单位：,常用单位：毫亨（m H） 微亨（H）,亨利，简称亨，符号 H。,线圈越长，横截面积越大，匝数越多，自感系数就越大。另 外，带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯 时大得多。,自感现象中的能量转化,(1)接通电路时，由电能转化为线圈的 磁场能，电流稳定后线圈中就储存有一定 的磁场能； (2)断电时，线圈的自感电动势把原储 存在线圈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。,四、磁场的能量,3. 自感现象的利用和防止,(1)自感线圈的作用 a. 电能转化为磁场能储存起来，将储存 的磁场能转化为电能； b. 当L很大，产生E自，增大电路的瞬时 电压； c. 自感线圈可以延续电流的变化时间，起 到一定的稳压限流作用,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，观察到的自感现象是_比 _先亮，最后达到同样亮。,A2,A1,2. 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 相同的灯泡。则当电键S闭 合瞬间，_比_先亮，最后_比 _亮。,课堂训练,A2,A1,A1,A2,3. 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,课堂训练,A,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,A,课堂训练,作业,课后练习：1,2,3,题,