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课件网) 3.3自感现象与涡流 G P 线圈L1 线圈L2 滑动变阻器P滑动时:线圈2中是否有感应电流? 外界磁场的变化会引起线圈中产生感应电动势,那么当线圈电流变化,而引穿过自身线圈的磁通量的变化时,该线圈自身是否也会产生电磁感应呢? 1、自感现象 开关闭合时的灯泡变化 按图2-17连接电路。闭合开关。调节R0,使灯泡1和灯泡2的亮度相同。然后断开开关。再闭合开关,观察灯泡1和灯泡2的发光情况有什么不同?想一想为什么会不同? 灯泡L1在开关闭合时立即变亮,灯泡L2逐渐变亮。 闭合电路瞬间,线圈中的电流从零开始增大→磁通量从零增加→线圈产生了感应电动势 由楞次定律可知,产生的感应电动势要阻碍电流的增大,导致灯泡L2逐渐变亮,过一会才和灯泡L1一样亮。 由线圈自身的电流变化所产生的电磁感应现象称为自感现象。 通电自感 通电瞬间,自感线圈处相当于断路; 电流稳定时,自感线圈相当于导线或电阻。 例1、实验中,当电键闭合后,通过灯泡A1的电流随时间变化的图像为 ___图;通过灯泡A2的电流随时间变化的图像为___图。 I t I t I t I t A B C D C A 开关断开时的灯泡变化 按图2-18连接电路。闭合开关。调节R0,使灯泡1和灯泡2的亮度相同。然后断开开关。观察灯泡1和灯泡2的发光情况有什么不同?想一想为什么会不同? 开关断开时,灯泡L2立刻熄灭。灯泡L1过一会儿才熄灭。 开关断开后,灯泡L1与线圈组成回路。且回路中有电动势和电流存在。 开关断开时,线圈中的电流突然减小→穿过线圈的磁通量减小→线圈产生了感应电动势 线圈中的感应电动势要阻碍原电流的减小,灯泡L1与线圈组成回路仍有电流通过,因此和线圈并联的灯泡L1并不立即熄灭。 断电自感 断电时,自感线圈处相当于电源. 例2、在上述实验中,电键断开后通过线圈的电流随时间的变化图像为___图,通过灯泡的电流随时间的变化图像为___图; A B C D I t I t I t I t B D 1.为什么会闪亮一下再熄灭? 2. 是否只要断电,产生自感现象,小灯泡都会闪亮一下? 断电自感与小灯泡的闪亮 L A E S IA IL 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 L A1 A2 R S R1 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 由于A1与电感串联电流相等,它不会闪亮。 D D 2、自感电动势 由线圈自身电流变化所产生的感应电动势称为自感电动势。 1、自感电动势有什么作用? 阻碍导体自身的电流的变化。 2、怎样阻碍? 增反、减同 3、阻碍了,能阻止吗? 不能,只是延迟了变化,增加所用的时间! 自感电动势的大小与哪些因素有关呢? 自感电动势的大小与线圈本身的特性有关 线圈的匝数 是否有铁芯 线圈的横截面积 线圈的形状 线圈的长短 物理学中,用自感系数来表示线圈的这些特性 简称自感或电感。符号:L 亨利,简称亨(H) 单位: 线圈横截面积越大、单位长度匝数越多,线圈越长,它的自感系数越大!给线圈中加入铁芯,自感系数也会大大增加。 物理意义:描述线圈产生自感电动势本领大小的物理量 自感系数越大,对电流变化的阻碍越大,延时作用越明显。 穿过线圈的磁通量 磁通量的变化率 自感电动势的大小跟电流的变化率成正比 自感电动势公式 生活中的线圈与应用 日光灯的镇流器 收音机中的线圈 几亨 几毫亨 线圈也是交流电路中的重要元件 汽车发动机点火器 煤气灶电子点火器 小功率高压产生器 广播电台和电视台利用LC振荡电路来发射和接收电磁波。 电焊也利用了自感现象。电焊时,焊条和金属工件分别用导线通过电焊机与电源连接。先把焊条与被焊的工件短暂接触,然后迅速将焊条提起,与工件保持4~5mm的距离。在焊条突然被提起的瞬间,电流突然减小,电焊机内的大线圈自感产生 ... ...