2021学年4 互感和自感教课ppt课件

这是一份2021学年4 互感和自感教课ppt课件，共24页。PPT课件主要包含了划时代的发现，一个线圈接电源，互感现象，两个不相连的电路，互感的应用，变压器，◎传递能量，◎传递信息，无线充电技术原理，互感的危害与防止等内容，欢迎下载使用。

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？
1831年，法拉第把两个线圈绕在一个铁环上。
法拉第：历经10年，“痴”心不改
他在1831年8月29日的日记中写下了首次成功的记录。
另一个线圈接“电流表”
当给一个线圈通电或断电的瞬间，在另一个线圈上出现了电流。
在法拉第的实验中，两个线圈之间并没有导线相连，但当一个线圈中的电流变化时，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。
当一个线圈中的电流变化时，
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。
2、互感电动势：互感现象中产生的感应电动势。
收音机里的“磁性天线”
手机开始充电时，底座同时亮起了一圈呼吸灯，互感。
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。
【例题1】如图甲所示，A、B 两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流 iA随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是(　 ) A．t1时刻，两环作用力最大 B．t2和t3时刻，两环相互吸引 C．t2时刻两环相互吸引，t3时刻两环相互排斥 D．t3和t4时刻，两环相互吸引
t1时刻A中电流变化率为零，其产生的磁场的磁通量的变化率为零，所以B中感应电流为零，故两环作用力为零，A错误；t2和t3时刻A环中电流在减小，则B环中产生与A环中同向的电流，故相互吸引，B正确，C错误，t4时刻A中电流为零，两环无相互作用，D错误。
观察两个灯泡的发光情况
A1、A2 使用规格完全一样的灯泡。 闭合电键S，调节变阻器 R 和 R1 ，使A1、A2亮度相同且正常发光. 然后断开开关S。 重新闭合S，观察到什么现象？
分析：通过电感线圈I↑
⇒阻碍线圈中的电流达到正常值。所以与电感串联的A1不会立刻亮起来，而是随着电流的增大逐渐亮起来。
现象：在闭合开关Ｓ瞬间，灯A2立刻正常发光，A1却缓慢发光，比A2迟一会儿才正常发光。
2、自感电动势：自感现象中产生的感应电动势。
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。
观察开关断开时灯泡的亮度
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？
分析：通过电感线圈I↓
⇒自感电动势，阻碍Φ减少
⇒阻碍线圈中的电流减少。
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？
这个电流只能通过A灯形成回路，所以A灯上的电流不是立刻变为零。
通过灯泡的感应电流与原来电流方向相反
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？
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。
通电自感：A2立刻就正常发光，A1逐渐变亮。
断电自感：A1和A2缓慢熄灭
当IL>IA2则，A2就会闪亮一下再熄灭
当IL≤IA2则，A2就会缓慢的熄灭
断电前线圈与灯泡串联，则I感与I原同向。
通电自感：A灯立刻就正常发光，随后缓慢变暗，甚至熄灭
断电自感：A灯缓慢熄灭
当IL>IA则，灯泡就会闪亮一下再熄灭
当IL≤IA则，灯泡就会缓慢的熄灭
断电前线圈与灯泡并联，则I感与I原反向。
用电流传感器显示自感对电流的影响
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
开关断开前后通过电阻R的电流方向不同
【例题2】L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为0。A和B是两个相同的小灯泡。(1)当开关S由断开变为闭合时，A、B两个灯泡的亮度将如何变化?2)当开关S由闭合变为断开时，A、B两个灯泡的亮度又将如何变化?
1、当开关由断开变为闭合时，两灯立即有电压，同时发光，由于线圈的电阻很小，B灯被线圈短路，由亮变暗直到不亮；A灯由亮变为更亮。
2、当开关断开时，A灯没有了电压立即熄灭；线圈中电流减少时，线圈产生自感电动势，相当于电源，给B灯提供短暂的电流使B灯缓慢熄灭。
②危害：电弧火花——烧蚀开关。
自感系数的大小由线圈本身特点（大小、形状、圈数、是否有铁芯等因素）决定。
自感系数L：来描述电感线圈对其中电流的阻碍作用。
L越大，E越大，对电流阻碍越大
断电自感：开关断开后，灯泡的发光还能维持一小段时间，能量是从哪里来的？
1. 磁场能：储存在磁场中的能量
1.互感现象：两个不相连的电路，当一个线圈中的电流变化时，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。
2.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。
①通电自感与断电自感现象
当IL>IA则，灯泡就会闪亮一下再熄灭，当IL≤IA则，灯泡就会缓慢的熄灭
②断电自感与小灯泡的闪亮
③通电自感与断电自感的电流变化
断电前线圈与灯泡串联，则I感与I原同向。断电前线圈与灯泡并联，则I感与I原反向。
3.自感系数L：来描述电感线圈对其中电流的阻碍作用。
：电能中的一部分储存在电感线圈中。
：电感线圈中储存的能量被释放出来。
4.磁场的能量：储存在磁场中的能量
1、如图所示，是一种延时开关的原理图，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通；当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放．则(　　)A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用C．如果断开B线圈的开关S2，无延时作用D．如果断开B线圈的开关S2，延时将变长
S2闭合，S1断开时，线圈B中有感应电流，产生电磁感应作用
若S2断开，线圈B中不产生感应电流而起不到延时作用
2、在如图所示的甲、乙电路中，电阻R和灯泡电阻值相等，自感线圈L的电阻值可认为是零．在接通开关S时，则(　　)A．在电路甲中，A将渐渐变亮B．在电路甲中，A将先变亮，后渐渐变暗C．在电路乙中，A将渐渐变亮D．在电路乙中，A将由亮渐渐变暗，后熄灭
在电路甲中,通过灯泡的电流只能慢慢增加。
在电路乙中,通过自感线圈的电流逐渐增加,而通过灯泡的电流逐渐减小,流过线圈的电流最大时，通过灯泡的电流可以认为是零
自感线圈产生自感电动势来阻碍电流的流入。