2.2电磁感应定律和2.3自感与互感（课件）-《电工与电子技术基础（第三版）》同步教学（劳动版）

电工与电子技术基础 （第三版） 第一章 直流电路 第二章 磁场与电磁感应 第三章 正弦交流电路 第四章 半导体器件 第五章 放大与震荡电路 第六章 直流稳压电源 第七章 数字电路 目录 第二章 磁场与电磁感应 磁场及其基本物理量 §2—1 电磁感应定律 §2—2 自感与互感 §2—3 §2—2 电磁感应定律 一、感应电流的产生及方向判断 1. 电磁感应现象 手摇发电电筒的结构原理示意图 1—聚焦镜片 2—电筒壳体 3—灯泡（发光二极管） 4—电路板 5—铜片开关 6—预留的电池仓  7—橡胶减振圈 8—线圈 9—强力磁铁 第二章 磁场与电磁感应 利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象，产生的电流称为感应电流。产生感应电流的电动势称为感应电动势。 电磁感应实验 a）磁铁插入线圈 b）磁铁拔出线圈 第二章 磁场与电磁感应 2. 利用楞次定律判断感应电流方向 磁铁的插入和拔出导致线圈中的磁通发生了变化，这是线圈回路中产生感应电动势和感应电流的根本原因。 楞次定律指出了磁通的变化与感应电动势在方向上的关系，即：感应电流产生的磁通总是阻碍原磁通的变化。 第二章 磁场与电磁感应 二、感应电动势及方向判断 1. 法拉第电磁感应定律 线圈中感应电动势的大小与线圈中磁通的变化率成正比。这就是法拉第电磁感应定律。 用 ΔΦ 表示时间间隔 Δt 内一个单匝线圈中的磁通变化量，则一个单匝线圈产生的感应电动势的大小为 如果线圈有 N 匝，则感应电动势的大小为 第二章 磁场与电磁感应 2. 感应电动势的方向和大小 导体在磁场中切割磁感线时，如果其运动方向与磁感线方向有一夹角 α（见图），则导体中的感应电动势为 e = Blvsinα 上式中 l 为直导体长度，v 为直导体速度。 导体切割磁感线产生感应电动势 第二章 磁场与电磁感应 右手定则判断感应电动势方向 导体运动方向与磁感线方向夹角 α 第二章 磁场与电磁感应 §2—3 自感与互感 自感实验电路 a）合上开关，HL2 比 HL1 亮得慢 b）断开开关，灯泡闪亮一下才熄灭 第二章 磁场与电磁感应 一、自感现象 当线圈中的电流发生变化时，线圈中就会产生感应电动势，这个电动势总是阻碍线圈中原来电流的变化。这种由于流过线圈本身的电流发生变化而引起的电磁感应现象称为自感现象，简称自感。在自感现象中产生的感应电动势称为自感电动势，用 eL 表示，自感电流用 iL 表示。 第二章 磁场与电磁感应 二、自感系数与自感电动势 1. 自感系数 为了衡量不同线圈产生自感磁通的能力，引入自感系数（简称自感，也称电感）这一物理量，用 L 表示，它在数值上等于线圈中通过单位电流所产生的自感磁通。即 式中 N——线圈的匝数；   Φ——每一匝线圈的自感磁通，Wb。 L 的单位是亨利，用 H 表示。常采用较小的单位毫亨（mH）和微亨（μH）。 第二章 磁场与电磁感应 2. 自感电动势 自感现象是电磁感应现象的一种特殊情况，它同样遵从法拉第电磁感应定律。将NΦ = LI 代入 eL= ，可得自感电动势大小的计算式为 第二章 磁场与电磁感应 三、互感现象和互感电动势 由一个线圈中的电流发生变化而使另一线圈中产生电磁感应的现象称为互感现象，简称互感。由互感产生的感应电动势称为互感电动势，用 eM 表示。 式中，M 称为互感系数，其单位和自感系数相同，也是亨（H）。 两个线圈间的互感 第二章 磁场与电磁感应 四、互感线圈的同名端 分析如图所示互感线圈，判断在开关 SA 闭合瞬间各线圈感应电动势的极性。 由于线圈绕向一致而产生感应电动势的极性始终保持一致的端子，称为线圈的同名端，用“·”或“*”表示。 互感线圈的同名端 第二章 磁场与电磁感应 $$