2.4 互感和自感 课件 -2022-2023学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

互感和自感 4 P 线圈 L1 线圈 L2 G 问题 问题 ? 　　两个线圈A、B之间并没有导线相连，线圈A与手机（或MP3等）的音频输出端连接，线圈B与扩音器的输入端连接。把线圈A插入线圈B时就能在扩音器上听见由手机输出的声音，这是为什么？ P38 P 线圈 L1 线圈 L2 G 　　在法拉第最初发现电磁感应现象的实验中，两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中电流变化，它所产生的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势。这种现象叫做互感。这种感应电动势叫做互感电动势。 【演示】 　　用变压器的线圈演示 原线圈用0~100匝，副线圈用0~200匝，闭合（断开）开关观察电流计的示数情况。 互感现象 3 互感的应用 变压器 收音机里的 “磁性天线” ◎传递能量 ◎传递信息 【变压器】 4 互感的应用 【无线充电技术原理】 电力输入 线圈 电力接收 线圈 输出 感应电流 输入 交流电 手机开始充电时，底座同时亮起了一圈呼吸灯，互感。 5 互感的危害与防止 【无线充电技术原理】 影响因素：形状、大小、匝数、有无铁芯、相对位置等。 　　实际上互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间，也可以发生在任何两个相互靠近的电路之间。会影响电路的正常工作。 双线绕法 互感的防止电路板 6 　　当一个线圈中的电流变化时，它产生的变化的磁场不仅在邻近的电路中激发出感应电动势，同样也在它本身激发出感应电动势。这种现象称为自感（self-induction），由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势。 自感现象 P 线圈 L1 线圈 L2 G 7 通电自感 P41 观察两个灯泡的发光情况 　　在图 2.4-1 的电路中，两个灯泡 A1 和 A2 的规格相同，A1 与线圈 L 串联后接到电源上，A2 与可调电阻 R 串联后接到电源上。 　　先闭合开关 S，调节电阻 R，使两个灯泡的亮度相同，再调节可调电阻 R1，使它们都正常发光，然后断开开关 S。 　　重新接通电路。注意观察，在开关闭合的时候两个灯泡的发光情况。 演　示 B原 B感 E感 断电自感 P41 观察开关断开时灯泡的亮度 　　按图 2.4-3 连接电路。先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关。注意观察开关断开时灯泡的亮度。演示前思考下列问题。 　　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？ 演　示 ⇒阻碍线圈中的电流减少。 断电自感 P41 观察开关断开时灯泡的亮度 　　按图 2.4-3 连接电路。先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关。注意观察开关断开时灯泡的亮度。演示前思考下列问题。 　　2．产生感应电动势的线圈可以看作一个电源，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路径流动？ 演　示 I′ 断电自感 P41 观察开关断开时灯泡的亮度 　　按图 2.4-3 连接电路。先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关。注意观察开关断开时灯泡的亮度。演示前思考下列问题。 　　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？ 演　示 通过灯泡的感应电流与 原来电流方向相反 I′ I 断电自感 P41 观察开关断开时灯泡的亮度 　　按图 2.4-3 连接电路。先闭合开关使灯泡发光，然后断开开关。注意观察开关断开时灯泡的亮度。演示前思考下列问题。 　　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？为了使实验的效果更明显，对线圈 L 应该有什么要求？ 演　示 线圈L中的感应电流要从稳定时的值开始逐渐减小，所以线圈的直流电阻要小于灯泡的电阻。 断电自感 P42 做一做 用电流传感器显示自感对电流的影响 　　电流传感器的作用相当于一个电流表，本书就用电流表的符号表示。传感器与计算机相结合不仅即时反映电流的迅速变化，还能在屏幕上显示电流随时间变化的图像。 　　1．按图 2.4-4 甲连接电路（图 2.4-5 是实物连接图），可以看到，开关闭合时电流是逐渐增大的。为了说明这一点，可以拆掉线圈（图 2.4-4 乙）再测一次，看看两次测得的电流—时间图像有什么不同。 开关闭合时电流是逐渐增大的 开关闭合时电流是瞬间增大 断电自感 P42 做一做 用电流传感器显示自感对电流的影响 　　电流传感器的作用相当于一个电流表，本书就用电流表的符号表示。传感器与计算机相结合不仅即时反映电流的迅速变化，还能在屏幕上显示电流随时间变化的图像。 　　2．将线圈 L 与电阻 R 并联后接到电池的两端（电路与图 2.4-3 相仿），测量通过电阻 R 的电流，可以看到，开关断开前后通过电阻 R 的电流方向不同。 S L A2 R A1 R1 开关断开前后通过电阻R的电流方向不同 自感的应用 P42