知识回顾知识回顾在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连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？线圈中为什么会产生感应电动势呢？当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感当电路自身的电流发生变化时，会不会产生感应电动势呢？应电动势呢？4.6 互感和自感互感和自感筹备人筹备人:高二备课组高二备课组 第四章第四章 电磁感应电磁感应 1 1、当一当一个个线圈中电流变化，在另线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现一个线圈中产生感应电动势的现象，称为象，称为互感互感。一一. .互感现象互感现象4 4. .利用互感现象，可以把利用互感现象，可以把能量能量从一个线圈传递到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。技术中有广泛的应用。2 2、互感现象中产生的感应电互感现象中产生的感应电动势，称为动势，称为互感电动势互感电动势。A AB B图图1 1S S3 3. .互感现象不仅发生于绕在同一铁互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线芯上的两个线圈之间圈之间, ,且可发生于且可发生于任何两个相互任何两个相互靠近的电路靠近的电路之间。之间。收音机里的磁性天性收音机里的磁性天性街头的变压器是中型的互感器街头的变压器是中型的互感器变变电电站站的的大大型型变变压压器器二二. .自感现象自感现象1 1、由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应、由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象叫现象叫自感现象自感现象。2 2、自感现象中产生的电动势叫、自感现象中产生的电动势叫自感电动势自感电动势。A AS S自感电动势有那些作用？自感电动势有那些作用？? ?再看一遍再看一遍现象分析现象分析实验一：通电自感实验一：通电自感A AB B灯灯B B比灯比灯A A滞后滞后一段时间才亮一段时间才亮实验一：通电自感实验一：通电自感两个灯泡稳定发光时亮度是一样的。为什么两个灯泡稳定发光时亮度是一样的。为什么电路接通时，电路接通时，A A立即亮而立即亮而B B要滞后一段时间？要滞后一段时间？流过流过A A、B B灯的电流随时间怎样变化？灯的电流随时间怎样变化？I IA AI IB BI It tS S接通接通穿过线圈的电流穿过线圈的电流I I增大增大穿过线圈穿过线圈线圈产生感应电动势线圈产生感应电动势B B灯逐渐亮灯逐渐亮阻碍电流阻碍电流？的磁通量增大的磁通量增大增大增大_ 现象现象分析分析I IA A再看一遍再看一遍现象分析现象分析实验二：断电自感实验二：断电自感实验二：断电自感实验二：断电自感开关断开后开关断开后, ,灯泡突然灯泡突然闪亮一下才熄灭闪亮一下才熄灭线圈产生感应电动势线圈产生感应电动势灯逐渐熄灭灯逐渐熄灭S S断开断开通过线圈的电流通过线圈的电流I I减小减小穿过圈的磁通量穿过圈的磁通量阻碍电流减小阻碍电流减小 2 2、感应电流方向如何？、感应电流方向如何？ 1 1、原电流方向如何？、原电流方向如何？3 3、通过灯的电流怎样变化？、通过灯的电流怎样变化？O Ot tI I_ _ 现象现象分析分析减小减小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”，电流原来怎么变化，电流原来怎么变化还还是怎么，是怎么，只是变化变慢了，即对电流的变化起只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。延迟作用。（1 1）导体电流导体电流增加增加时，阻碍电流增加，此时自时，阻碍电流增加，此时自感电动势方向与原电流方向感电动势方向与原电流方向相反相反；（2 2）导体电流导体电流减小减小时，阻碍电流减小，此时自时，阻碍电流减小，此时自感电动势方向与原电流方向感电动势方向与原电流方向相同相同. .增反减同增反减同3、自感电动势的作用、自感电动势的作用4、自感电动势的方向、自感电动势的方向 5 5、影响自感电动势的因素、影响自感电动势的因素自感电动势是感应电动势，它是自身电流变自感电动势是感应电动势，它是自身电流变化产生的，它和电流变化有什么关系呢？化产生的，它和电流变化有什么关系呢？a a、自感电动势跟、自感电动势跟电流的变化率电流的变化率成正比成正比b b、比例系数、比例系数L L叫做叫做自感系数自感系数，简称，简称自感自感或或电感电感，与，与线圈的大小、形状、圈数以及有无铁芯等因素有关线圈的大小、形状、圈数以及有无铁芯等因素有关2 2、为了使实验的效果更明显，要求线圈的自感系数、为了使实验的效果更明显，要求线圈的自感系数L L是大些好？还是小些好？是大些好？还是小些好？1 1、为了使实验效果更明显，对线圈为了使实验效果更明显，对线圈L L有什么要求？有什么要求？电流电流I I磁感应强度磁感应强度B B磁通量磁通量通电自感：电流通过线圈时，线圈产生通电自感：电流通过线圈时，线圈产生磁场磁场，线圈因此具有线圈因此具有磁场能磁场能，即刚通电时，电能首先，即刚通电时，电能首先要转化为线圈磁场能，再才转化为要转化为线圈磁场能，再才转化为B B灯的电能，灯的电能，故故B B灯过一会儿才亮。灯过一会儿才亮。A AB B6 6、从能量角度理解自感、从能量角度理解自感在在通通电自感的实验中，为什么开关电自感的实验中，为什么开关接通接通后，灯后，灯泡泡B B比灯泡比灯泡A A滞后一段时间才亮呢？滞后一段时间才亮呢？试从能量的试从能量的角度加以讨论角度加以讨论 断电自感：断电自感：S S断开前，线圈中有电流，则线断开前，线圈中有电流，则线圈中有磁场能，圈中有磁场能，S S断开后，线圈存有的磁场能断开后，线圈存有的磁场能通过灯释放出来，使灯延迟熄灭。通过灯释放出来，使灯延迟熄灭。在断电自感的实验中，为什么开关断开后，在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡持续一段时间？甚至会比原来更亮？灯泡持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。试从能量的角度加以讨论。6 6、从能量角度理解自感、从能量角度理解自感7 7、自感现象的应用和防止、自感现象的应用和防止应用：应用： 在交流电路中、在各种用电设备和无线电技术中在交流电路中、在各种用电设备和无线电技术中有着广应用。如日光灯的镇流器，有着广应用。如日光灯的镇流器，LC振荡电路等。振荡电路等。 防治：防治：在切断自感系数很大、电流很强的电，产生很高在切断自感系数很大、电流很强的电，产生很高的电动势，形成电弧，在这类电路中应采用特制的开关。的电动势，形成电弧，在这类电路中应采用特制的开关。如图所示，由于两根平行导线中的电流如图所示，由于两根平行导线中的电流方向相反，它们的磁场可以互相抵消，方向相反，它们的磁场可以互相抵消，从而可以使自感现象的影响减弱到可以从而可以使自感现象的影响减弱到可以忽略的程度。忽略的程度。双线绕发消除自感现象双线绕发消除自感现象自感现象自感现象自感电动势自感电动势E E作用：总是阻碍电流变化作用：总是阻碍电流变化自感系数自感系数L L影响因素影响因素: :线圈的形状、长短、线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯等匝数、有无铁芯等单位：亨、毫亨、微亨单位：亨、毫亨、微亨自感现象的防治和利用自感现象的防治和利用大小大小:E=LI/t:E=LI/t互互感感和和自自感感互感现象互感现象例题例题1 1如图所示，如图所示，L L为一个纯电感线圈（直流电阻为零），为一个纯电感线圈（直流电阻为零），A A为一为一个灯泡，下列说法正确的是（个灯泡，下列说法正确的是（ ）A A开关开关S S接通瞬间无电流通过灯泡接通瞬间无电流通过灯泡B B开关开关S S接通后，电路稳定时，无电流通过灯泡接通后，电路稳定时，无电流通过灯泡C C开关开关S S断开瞬间无电流通过灯泡断开瞬间无电流通过灯泡D D开关开关S S接通瞬间及接通稳定后，灯泡有由接通瞬间及接通稳定后，灯泡有由a a到到b b的电流，的电流，而在开关而在开关S S断开瞬间，灯泡中有从断开瞬间，灯泡中有从b b到到a a的电流的电流L La ab bA AL La ab b再看一遍再看一遍返回题目返回题目L La ab b返回题目返回题目如图所示，线圈的直流电阻为如图所示，线圈的直流电阻为10,10,灯泡电阻灯泡电阻R=20 ,R=20 ,线圈的自感系数很大线圈的自感系数很大, ,电源的电动势电源的电动势6V6V，内阻不计，内阻不计, ,则在闭合则在闭合S S的瞬间，通过的瞬间，通过L L的电流为的电流为 A,A,通过灯的电流为通过灯的电流为 A;SA;S闭合后电路中的电闭合后电路中的电流稳定时断开流稳定时断开S S的瞬间的瞬间, ,通过灯的电流为通过灯的电流为 A A，方向与原电流方向，方向与原电流方向 。 例题例题2 2L、灯泡亮暗程度如何变化？、灯泡亮暗程度如何变化？、若灯炮的电阻、若灯炮的电阻，灯的亮暗程度如何灯的亮暗程度如何变化变化？3、灯在什么条件下会闪亮一下？、灯在什么条件下会闪亮一下？00.30.6相反相反i i1 1i i2 2-i -i1 1-i -i2 2i iO Ot tt t1 1A Ai i1 1i i2 2-i -i1 1-i -i2 2i iO Ot tt t1 1B Bt ti i1 1i i2 2-i -i1 1-i -i2 2i iO Ot t1 1C Ci i1 1i i2 2-i -i1 1-i -i2 2i iO Ot tt t1 1D DS Si i1 1i i2 2A AL L 如右图所示电路中如右图所示电路中, ,S S闭合时闭合时, ,此时此时流过线圈流过线圈L L的电流为的电流为i i1 1, ,流过灯泡流过灯泡A A的的电流为电流为i i2 2, ,且且i i1 1i i2 2. .在在t t1 1时刻将时刻将S S断断开开, ,那么流过灯泡的电流随时间变化那么流过灯泡的电流随时间变化的图象是下图中的哪一个的图象是下图中的哪一个( )( )D D例题例题3 3