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3.6自感现象 涡流
新课导入
走在大街上,在无轨电车转弯时,常常可以看见电车的弓形拾电器与电线接触的位置打出火花来,这种现象是怎么产生的?学过这节课你就能找到答案。
一、自感现象
当一个线圈中的电流变化时,它产生的变化磁场不仅在邻近的电路中激发感应电动势,同样也在它本身激发出感应电动势。这种现象叫做自感现象。
自感现象对电路有什么影响?我们观两个演示实验,
开关闭合时的自感现象
按图连接电路,灯泡A与带铁芯的线圈L串联,它们都连到同一个电源上。闭合开关,调整变阻器使两个灯泡亮度相同,然后断开开关。
重新闭合开关,注意观察开关闭合瞬间两灯亮度的差异。
现象:A1不能马上达到正常亮度
结论:自感电动势阻碍电流的增加
演示
L
A1
A2
R
S
E
开关断开时的自感现象
按图连接电路,开关闭合时,电流分为两个支路,一路流过线圈L,另一路流过灯泡A。灯泡A正常发光。
把开关断开,注意观察灯泡的亮度。
现象:灯泡A没有立即熄灭
结论:自感电动势阻碍电流的减少
演示
L
E S
A
结论:自感电动势阻碍电流的变化
通电自感
通电自感
二、电感器
在许多电路中都有线圈,它们叫做电感器。
③给线圈中加入铁芯,自感系数比没有铁芯时大得多。
②线圈越大,越粗,匝数越多,自感系数越大。
①电感器的性能用自感系数来描述,简称自感。
上节学到的变压器,实际上也是电感器,为了与自感线鹰相区别,有时说变压器是一种互感器。
交流是不断变化的电流。交流通过电感器时,由于线圈中的自感电动势总是碍电流的变化,所以电感器对交流有阻碍作用。
自感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用
电路的三巨头:电阻器、电感器、电容器
自感现象的危害——电弧
无轨电车的弓形拾电器如果瞬间跳离电线,产生电弧。
切断电源的瞬间都会产生电弧。
电弧不仅会烧蚀开关,有时还会危及人员的安全。
在需要切断高压电源的电路中,现在都要采用特制的安全开关,以防止产生电弧,保障安全。
自感现象的防止
油浸开关
三、涡流及其应用
在学习变压器时你可能注意到,变压器的铁芯是用硅钢片叠合而成的。为什么不用整块的铁做铁芯呢?
当线圈中的电流随时间变化时,由于电磁感