2.4互感和自感 课件-2023-2024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 Physics 基础理解 概念 当一个线圈中通入变化的电流时，在周围的线圈中会感应出电流。 Physics 基础理解 概念 法拉第用过的线圈 互感现象 1、互感现象：当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中产生感应电动势的现象。 2、互感电动势：互感现象中产生的电动势叫作互感电动势。 注意：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 Physics 基础理解 概念 3、应用：传递能量和传递信息 变压器、无线充电技术、收音机里的磁性天线 4、危害:互感现象能发生在任何两个相互靠近的电路之间。在电力工程和电子电路中，互感现象有时会影响电路正常工作。 Physics 基础理解 概念 思考：线圈中电流发生变化时，是否会在自身产生感应电动势呢？ 当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场会在线圈本身激发出感应电动势，这种现象称为自感现象。 Physics 基础理解 概念 5、自感现象 当一个线圈中的电流变化时，它所产生的变化的磁场在线圈本身激发出感应电动势的现象。 6、自感电动势 由于自感而产生的感应电动势叫作自感电动势。 Physics 基础理解 概念 实验： 现象：与可调电阻连接的灯泡先亮，与线圈连接的灯泡后亮。 Physics 基础理解 概念 分析：由于线圈L自身的磁通量增加，产生了感应电动势，这个感应电动势要阻碍磁通量的变化，即阻碍线圈中电流的变化，故通过A1的电流不能立即增大，灯A1的亮度只能慢慢增加，最终与A2相同。 Physics 基础理解 概念 开关闭合时电流是逐渐增大的 去掉电感线圈 开关闭合时电流是瞬间增大 Physics 基础理解 概念 实验： 现象：灯泡延迟熄灭熄灭前闪亮了一下。（比原来更亮）。 Physics 基础理解 概念 分析：由于线圈L自身的磁通量减小，产生了感应电动势，这个感应电动势要阻碍磁通量的减小，即阻碍线圈中电流的减小，故通过线圈L的电流不会立即变为0，而是逐渐减为0，此时电源已停止工作，但线圈和灯泡形成回路，线圈中的电流也会流过灯泡，故灯泡会延迟熄灭。 Physics 基础理解 概念 开关断开时，两灯泡的亮度变化？ 7.电阻R和线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻 Physics 基础理解 概念 AD 用电流传感器显示自感对电流的影响： Physics 基础理解 概念 例1·(多选)如图，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是(　　) A．开关S闭合时，b、c灯立即变亮，a灯逐渐变亮 B．开关S闭合，电路稳定后，b、c灯亮，a灯不亮 C．开关S断开时，b、c灯立即熄灭，a灯逐渐熄灭 D．开关S断开时，c灯立即熄灭，a、b灯逐渐熄灭 Physics 习题练习 基础知识 AD 例2·.(多选)如图甲、乙所示的电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯A的电阻，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光，则(　　) A.在电路甲中，断开S，A将渐渐变暗 B．在电路甲中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗 C．在电路乙中，断开S，A将渐渐变暗 D．在电路乙中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗 Physics 习题练习 基础知识 AD 8、自感电动势的大小 自感系数 Physics 基础理解 概念 （2）决定因素 线圈的圈数 是否有铁芯 线圈的大小 线圈的形状 （1）物理意义: 9、自感系数 描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量 亨利（H） （3）单位： 线圈长度越长、横截面积越大、单位长度上匝数越多,线圈的自感系数越大 Physics 基础理解 概念 变压器、电动机等器材都有很大的线圈，当电路中的开关断开时，会产生很大的自感电动势，使得开关的金属片之间产生电火花，烧蚀接触点，甚至引起人身伤害。 电动机等大功率用电器的开关应该装在金属壳中。最好使用油浸开关，即把开关的接触点浸在绝缘油中，避免出现电火花。 油浸开关 自感现象的防止 Physics 基础理解 概念 有些直流电路中含有自感系数很大的线圈，当电路中的开关由闭合到断开时，线圈会产生很高的自感电动势，操作不当，会被强烈电击，危及人身安全。 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，从而可以使自感现象的影响减弱到可以忽略的程度。 自感现象的防止 Physics 基础理解 概念 「自感的应用」 Physics 基础理解 概念 「自感的应用」 Physics 基础理解 概念 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 $$